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WIK • Diskussionsbeitrag
Nr. 307
Geschäftsmodelle und aktuelle
Entwicklungen im Markt für
Broadband Wireless Access-Dienste
Autoren:
Franz Büllingen
Christin-Isabel Gries
Peter Stamm
Bad Honnef, März 2008
WIK Wissenschaftliches Institut für
Infrastruktur und Kommunikationsdienste GmbH
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In den vom WIK herausgegebenen Diskussionsbeiträgen erscheinen in loser Folge Aufsätze und Vorträge von Mitarbeitern des Instituts sowie ausgewählte Zwischen- und Abschlussberichte von durchgeführten Forschungsprojekten. Mit der Herausgabe dieser
Reihe bezweckt das WIK, über seine Tätigkeit zu informieren, Diskussionsanstöße zu
geben, aber auch Anregungen von außen zu empfangen. Kritik und Kommentare sind
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ISSN 1865-8997
Broadband Wireless Access
I
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
III
Tabellenverzeichnis
III
Abkürzungsverzeichnis
V
Abkürzungsverzeichnis
V
Zusammenfassung
VII
Summary
VIII
1 Erwartungen an Broadband Wireless Access
1
2 Marktstruktur, Wettbewerb und Preisentwicklung im deutschen Breitbandmarkt
2
2.1 Markt für fixe Breitbandzugänge
2
2.2 Markt für mobile Breitbandzugänge
6
3 BWA-Standards und ihre technologischen Merkmale
8
3.1 IEEE 802.16-Standardfamilie
10
3.2 Technologische Merkmale
13
3.2.1 Physikalische Schicht
13
3.2.1.1 Betriebsfrequenzen
13
3.2.1.2 Übertragungsverfahren
15
3.2.1.3 Antennentechnologie
15
3.2.1.4 Reichweite und Datendurchsatz
18
3.2.2 MAC-Schicht
19
3.2.2.1 Quality of Service
20
3.2.2.2 Sicherheitsmaßnahmen
22
3.2.3 Mobilitätsunterstützung
23
3.2.4 WiMAX Netzstruktur
25
3.2.5 Verfügbarkeit von WiMAX-Komponenten
28
3.2.6 Zusammenfassung der wesentlichen technologischen Merkmale
30
4 Die Vergabe von BWA-Frequenzen für den deutschen Markt
4.1 Zuteilung der BWA-Frequenzen
31
31
4.1.1 Wahl des Vergabeverfahrens
31
4.1.2 Versteigerungsverfahren und Zuteilungsauflagen
32
4.2 Ergebnis des BWA-Versteigerungsverfahrens im 3,5 GHz-Bereich
35
II
Diskussionsbeitrag Nr. 307
4.3 Zuteilung von Restspektrum im 3,5 GHz-Bereich und weitere Frequenzbänder
5 Geschäftsmodelle im Markt für BWA
37
39
5.1 Wertschöpfungstiefe und Kooperationsmodelle
39
5.2 Wirtschaftliche Einflussfaktoren für WiMAX-Investitionsentscheidungen
41
5.2.1 Wettbewerbliches Umfeld
41
5.2.2 Verfügbarkeit und Kostenfaktoren von WiMAX-Netzelementen
44
5.2.3 Regionale Differenzierung
47
5.3 Wichtige Akteure im Markt für BWA in Deutschland
48
5.4 Dienste über die BWA-Plattform
54
6 Marktentwicklung von BWA in internationalen Vergleichsmärkten
57
6.1 Marktentwicklung von BWA in Belgien
57
6.1.1 Breitbandmarkt in Belgien
57
6.1.2 Regulatorische Vorgaben und Rahmenbedingungen
57
6.1.3 Anbieter
58
6.2 Marktentwicklung von BWA in Frankreich
61
6.2.1 Breitbandmarkt in Frankreich
61
6.2.2 Regulatorische Vorgaben und Rahmenbedingungen
62
6.2.2.1 Vergabe der regionalen WiMAX-Lizenzen
62
6.2.2.2 Weitere Frequenzbereiche für WiMAX
63
6.2.3 Anbieter
63
6.3 Marktentwicklung von BWA in den USA
66
6.3.1 Breitbandmarkt in den USA
66
6.3.2 Regulatorische Vorgaben und Rahmenbedingungen
68
6.3.3 Wettbewerb
69
6.3.4 Anbieter
69
7 Fazit
73
Literaturverzeichnis
76
Anhang: Detaillierte Ergebnisse der BWA-Auktion (Dezember 2006)
79
Broadband Wireless Access
III
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 2-1:
Entwicklung der Endkundenpreise für den DSL-Zugang im Vergleich zur
nachgefragten Bandbreite, Ende 2003 – Ende 2006
Abbildung 2-2:
3
Wettbewerbstechnologien für ortsfeste Breitbandanschlüsse und ihre
Positionierungen
6
Abbildung 3-1:
IEEE 802.16-Standardfamilie im Überblick
12
Abbildung 3-2:
WiMAX-Frequenzbänder weltweit
14
Abbildung 3-3:
Beamforming mittels adaptiver Antennen
17
Abbildung 3-4:
Netzwerkelemente von Mobile WiMAX
25
Abbildung 3-5:
Netzstruktur bei Fixed WiMAX
26
Abbildung 3-6:
Netzstruktur bei Mobile WiMAX
27
Abbildung 3-7:
Verfügbarkeit von Mobile WiMAX-Komponenten
29
Abbildung 5-1:
BWA-Wertschöpfungskette
39
Abbildung 5-2:
Einordnung von Diensten hinsichtlich Bandbreitenbedarf und Empfindlichkeit
gegenüber Latenz und Paketverlusten
55
Abbildung 6-1:
Anbietergruppen im französischen WiMAX-Markt
64
Abbildung 6-2:
Dienste-Verfügbarkeit und Kundenentwicklung von Clearwire 2004-2006
70
Abbildung 7-1:
WiMAX im Verlauf der Erwartungskurve
73
Tabellenverzeichnis
Tabelle 2-1:
Aktuelle Preise für Internetzugänge über Mobilfunk
7
Tabelle 3-1:
Technologische Merkmale von WiMAX im Überblick
30
Tabelle 4-1:
Frequenzpakete der Zuteilungsinhaber
36
Tabelle 6-1:
Angebotene Produktvarianten von Clearwire Belgien
60
Tabelle 6-2:
Überblick über WiMAX-Betreiber in Frankreich nach Regionen
65
Tabelle 6-3:
Breitbandige Internet-Anschlüsse in den USA nach Übertragungsraten
68
Tabelle 6-4:
Preisbeispiele für Breitband-Internet über Kabel und DSL in den USA
69
Tabelle 6-5:
Produktangebot von Clearwire in den USA
71
Broadband Wireless Access
Abkürzungsverzeichnis
3GPP
3rd Generation Partnership Project
AAA
Authentication, Authorization, Accounting
AAS
Adaptives Antennensystem
ADSL
Asymmetric Digital Subscriber Line
AES
Advanced Encryption Standard
ARCEP
Autorité de Régulation des Communications Électroniques et des Postes
ASN-GW
Access Service Network Gateway
ATM
Asynchronous Transfer Mode
BMWi
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
BNetzA
Bundesnetzagentur
BRAN
Broadband Radio Access Network
BWA
Broadband Wireless Access
CAPEX
capital expenditure
CDMA
Code Division Multiple Access
CEPT
Europäische Konferenz der Verwaltung für Post und Telekommunikation
DAMA
Demand Assigned Multiple Access
DES
Data Encryption Standard
DFS
Dynamic Frequency Selection
DOCSIS
Data Over Cable Service Interface Specification
DSL
Digital Subscriber Line
DSLAM
Digital Subscriber Line Access Multiplexer
E1
Primärmultiplexanschluss mit 2.048 kbit/s Bruttodatenrate
EDGE
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
EMVU
Elektromagnetische Umweltverträglichkeit
ERC
European Radiocommunications Committee
ertPS
Extended Real-time Polling Service
ETSI
European Telecommunication Standard Institute
FDD
Frequency Division Duplexing
FTTH
Fibre to the Home
FTTx
Fibre to the x
FWA
Fixed Wireless Access
GHz
Gigahertz
GSM
Global System for Mobile Communications
HSDPA
High Speed Download Packet Access
HYTAS
Hybrides Teilnehmer-Anschluss-System
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers
IMT
International Mobile Telecommunications
IP
Internet Protocol
ISP
Internet Service Provider
ITU
International Telecommunication Union
LAN
Local Area Network
V
VI
Diskussionsbeitrag Nr. 307
LLC
Logical Link Control
LOS
Line of Sight – Sichtverbindung zwischen Basisstation und Nutzerantenne
LTE
Long Time Evolution
MAC
Media Access Control
MAN
Metropolitan Area Network
MHz
Megahertz
MIB
Management Information Base
MIMO
Multiple Input Multiple Output
MMS
Multimedia Messaging Service
MVNO
Mobile Virtual Network Operator
NGN
Next Generation Network
NLOS
Non Line of Sight
NOC
Network Operations Center
nrtPS
Non-real-time Polling Service
OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiplex
OPAL
Optische Anschlussleitung
OSI
Open Systems Interconnection
PCMCIA
Personal Computer Memory Card International Association
PHY
Physikalische Schicht im OSI-Modell
PMP
Point-to-Multipoint
PoP
Point of Presence
PtP
Point-to-Point
QoS
Quality of Service
rtPS
Real-time Polling Service
SMS
Short Message Service
SNMP
Simple Network Management Protocol
SOFDMA
Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Multiple Access
SoHo
Small Office, Home Office
T1
Trunk 1 / Primärmultiplexanschluss mit 1.544 kbit/s Bruttodatenrate
TAL
Teilnehmeranschlussleitung
TDD
Time Division Duplex
TDMA
Time Division Multiple Access
TKG
Telekommunikationsgesetz
UGS
Unsolicited Grant Service
UMTS
Universal Mobile Telecommunications System
VDSL
Very High Speed Digital Subscriber Line
VoIP
Voice over Internet Protocol
WAP
Wireless Application Protocol
WiMAX
Worldwide Interoperability for Microwave Access
WLAN
Wireless Local Area Network
WLL
Wireless Local Loop
Broadband Wireless Access
VII
Zusammenfassung
Die Entwicklung des neuen Technologiestandards IEEE 802.16 (WiMAX) für BWANetze war mit hohen Erwartungen verbunden. Auch wenn die anfänglichen Versprechungen in der Praxis bei weitem nicht erfüllt werden können, so ist WiMAX doch eine
interessante Technologie, um Orte preiswert mit Breitbandanschlüssen im einstelligen
Mbit/s-Bereich zu versorgen. WiMAX beinhaltet zudem robuste Sicherheitsverfahren
und unterstützt dienstespezifische Quality of Service.
Die seit 2007 verfügbaren Systeme der Standardvariante IEEE 802.16e für Mobile WiMAX setzen modernste Kodierungsverfahren und Antennentechnologie ein, wie sie
auch für den künftigen Mobilfunkstandard LTE vorgesehen sind. Sie sind jedoch nicht
mit der älteren Fixed WiMAX-Variante kompatibel. Noch im Jahr 2008 sollen Notebooks, kurz darauf auch Mobiltelefone mit integrierten WiMAX-Chips auf den Markt
kommen. Als einer der Hauptunterstützer für WiMAX gilt der Prozessorenhersteller Intel, der künftig Notebooks serienmäßig mit WiMAX ausstatten will, um so den Markt für
Mobile WiMAX-Dienste anzustoßen.
Noch vor der Marktreife von Mobile WiMAX entwickelte sich Fixed WiMAX zu einer Nischentechnologie für die Versorgung von „weißen Flecken“ auf der Breitbandlandkarte.
In Deutschland wurden bereits hunderte von Inselnetzen auf dem Land und in den
OPAL/Hytas-Gebieten errichtet, um Breitbandzugänge mit bis zu 4 Mbit/s sowie Telefonanschlüsse anzubieten. Das hierbei zugrunde liegende Geschäftsmodell adressiert
die vorhandene Nachfrage nach Breitband und wird dort umgesetzt, wo DSL oder Kabelinternet fehlen und mindestens rund 50 bis 100 Kunden im Abdeckungsgebiet einer
Basisstation erreicht werden können. Diese mindestoptimale Betriebsgröße eines lokalen Netzes ist stark abhängig von den örtlichen Kosten der Breitbandzuführung, der
Topografie und den Kosten der eingesetzten WiMAX-Systeme.
Die Bundesnetzagentur hat 2006 BWA-Frequenzen im 3,5 GHz-Bereich an drei bundesweite und zwei regionale Zuteilungsinhaber vergeben. Darüber hinaus bestehen für
Frequenzen im 5,8 GHz-Bereich Allgemeinzuteilungen. Von den fünf Zuteilungsinhabern sind gegenwärtig erst zwei mit dem Netzausbau tätig. Die Zurückhaltung beim
Netzaufbau hat zum Großteil mit der späten Verfügbarkeit der neuen Standardgeneration 802.16e zu tun. Für 2008 wird mit einer deutlichen Beschleunigung gerechnet. Ob
diese allerdings groß genug ausfällt, um für alle Frequenzzuteilungsinhaber die für Ende 2009 gesetzte Versorgungsverpflichtung von 15% der Gemeinden zu erreichen,
muss derzeit bezweifelt werden.
Noch weitgehend unklar ist gegenwärtig auch, ob sich die BWA-Akteure dazu entschließen werden, das mit weit höheren Investitionen verbundene Geschäftsmodell
Mobile WiMAX in Deutschland umzusetzen. Als kritische Einflussfaktoren gelten hierfür
insbesondere die Entwicklung der Nachfrage nach mobilen Breitbanddiensten sowie
das Investitions- und Wettbewerbsverhalten der Mobilfunknetzbetreiber.
VIII
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Summary
During the last years, the development of IEEE 802.16 (WiMAX) as new technical standard for broadband wireless access networks aroused high expectations. Even if today’s practical performance is well below these early expectations, WiMAX still is an
interesting technology to supply areas with broadband access of more than 1 mbps at
low cost. WiMAX contains quite robust security systems and supports quality of service.
Systems for Mobile WiMAX according to IEEE 802.16e which are available since 2007
use the latest modulation schemes and new antenna technology. Both very similar to
those which are supposed to be used for the coming mobile communications standard
LTE. Mobile WiMAX systems are not compatible with the previous Fixed WiMAX version. Later in 2008 notebooks with integrated WiMAX chip sets are expected. Next year
also mobile phones with WiMAX should be available. One of the major supporter of
WiMAX is the processor manufacturer Intel. Intel intends to start supplying notebooks
serially with WiMAX to initiate a push from the demand side for Mobile WiMAX services.
Until the first network roll-outs for Mobile WiMAX services, Fixed WiMAX has become a
viable niche technology for broadband in formerly unsupplied regions. There are already hundreds of local WiMAX networks in Germany in rural regions as well as in
OPAL/Hytas areas. They offer wireless broadband access with up to 4 mbps and telephone connections. The underlying business model is to address the existing demand
for broadband in regions without DSL or Cable Internet, where a minimum of 50 to 100
customers are within the reach of one WiMAX base station. The threshold for commercial successful networks very much depends on the respective costs of backbone connections, topographic circumstances and the cost of WiMAX equipments.
In 2006, the Federal Network Agency allocated a range of frequencies for broadband
wireless access at 3.5 GHz to three nationwide and two regional assignment holders.
Additionally there are general assignments for 5.8 GHz frequencies. Up to now, only
two of the five assignment holders show activities in rolling-out wireless broadband access networks. Much of the reluctance in rolling-out networks can be explained by the
late availability of the new standard generation 802.16e. Hence a noticeable acceleration of network activities is expected for this year. If these activities are large enough
and if all assignment holders will reach the provisioning obligation of 15% of all communes until the end of 2009, must be very much doubted at the moment.
Still it is also quite uncertain if wireless broadband access players in Germany will decide to start with the Mobile WiMAX business model at all. This would involve major
investments, much higher than for Fixed WiMAX. Contributing factors for this decision
are the future demand for mobile broadband services and the behaviour of mobile network operators regarding investment and pricing in particular.
Broadband Wireless Access
1
1
Erwartungen an Broadband Wireless Access
Neue technische Entwicklungen haben die Erwartung geweckt, durch Broadband Wireless Access (BWA)-Netze an jedem Ort einen preiswerten und leistungsfähigen Zugang
zu Breitbandnetzen und Breitbanddiensten herzustellen. Vor zwei bis drei Jahren, als
mit WiMAX ein neuer Standard für BWA-Systeme an den Markt trat, wurden insbesondere durch die Herstellerlobby sehr hohe Erwartungen geweckt. Zum Teil war sogar die
Rede davon, dass BWA-Netze mit Reichweiten von 50 km und mehr sowie Datenraten
über 50 Mbit/s den leitungsgebundenen Netzen ernsthafte Konkurrenz machen werden.
Es entstand ein hoher Druck auf den Frequenzregulierer, spektrale Ressourcen in hinreichendem Umfang bereitzustellen, damit BWA-Netze errichtet werden können und
sich ihre wachstumssteigernde Wirkung voll entfalten kann. Die Bundesnetzagentur hat
entsprechend reagiert und ein Verfahren zur Vergabe von Frequenzen im 3,5 GHzBand durchgeführt. Für weitere Frequenzen in höheren Frequenzbändern wurden Allgemeinzuteilungen für BWA ausgesprochen.
Entgegen der anfänglich hohen Erwartungen hat sich seit dem Vergabeprozess im Jahre 2006 bis heute im deutschen Markt relativ wenig getan. BWA-Dienste werden bislang
nur recht punktuell angeboten und der Netzausbau kann als insgesamt eher zögerlich
bezeichnet werden.
Wie steht es nun um den Einsatz von BWA-Technologie in Deutschland? Welche Geschäftsmodelle und Entwicklungen sind heute zu beobachten und wie wird sich der
Markt für BWA-Dienste künftig entwickeln? Das sind die Kernfragen dieser Studie, die
eine realistische Bestandsaufnahme der Leistungsfähigkeit und der künftigen Marktchancen von Broadband Wireless Access-Diensten geben soll.
Hierfür erfolgt zunächst eine knappe Darstellung des deutschen Breitbandmarktes als
das potenzielle Wettbewerbsumfeld für BWA-Dienste. Danach werden die wichtigsten
technologischen Merkmale von BWA- und insbesondere von WiMAX-Netzen beschrieben. Des Weiteren wird die Vergabe der Frequenzen für BWA-Dienste durch die Bundesnetzagentur dargestellt. Auf Basis der technischen Leistungsfähigkeiten und vor
dem Hintergrund des Wettbewerbsumfeldes sollen Aussagen zu erwarteten wirtschaftlichen Einsatzszenarien für WiMAX-Dienste getroffen und die wesentlichen Treiber hierfür benannt werden. Es werden weiterhin die aktuellen Aktivitäten der BWAFrequenzzuteilungsinhaber beschrieben sowie einen Blick in die Vergleichsmärkte Belgien, Frankreich und die USA getätigt.
2
2
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Marktstruktur, Wettbewerb und Preisentwicklung im deutschen
Breitbandmarkt
Um die Einsatzfelder und Marktchancen für neue BWA-Angebote abzuschätzen, soll
zunächst das Marktumfeld betrachtet und analysiert werden. Welche wettbewerblichen
Randbedingungen bestehen und was bedeutet dies für die Marktpositionierung von
neuen BWA-Diensten? Hierzu ist es notwendig sowohl die Märkte für fixe als auch für
mobile Breitbandzugänge zu betrachten, da BWA-Dienste je nach ihrer konkreten Ausgestaltung diesen beiden Märkten zugeordnet werden können.
Der Markt für fixe Breitbandzugänge wird in Deutschland bislang fast ausschließlich
durch DSL-Zugänge bedient. Zudem gibt es immer mehr Angebote der Kabelnetzbetreiber sowie Breitbandzugänge mittels Powerline und Glasfasernetze. Die beiden
Letzteren sind jedoch eher selten – Powerline gilt als wenig zukunftsfähig im Anschlussnetzbereich und Glasfasernetze bis zu den Wohngebäuden (FTTH) sind wegen
ihrer hohen Investitionskosten heute noch selten und stellen nach Expertenerwartungen
auch mittelfristig eher die Ausnahme dar. Weiterhin sind Internetzugänge über Satellit
verfügbar. Entweder unidirektional für den Download in Kombination mit Modemverbindungen für den Upload oder bidirektional, dies jedoch zu relativ hohen Kosten. Auf dem
Markt für mobile Breitbandzugänge konkurrieren bislang die vier Mobilfunknetzbetreiber
mit UMTS-Diensten.
2.1
Markt für fixe Breitbandzugänge
Auf dem Markt für fixe Breitbandzugänge herrscht seit mehreren Jahren ein starker
Wettbewerb, bei dem die Anbieter sowohl Preis als auch Qualität als Wettbewerbsparameter einsetzen. Bei den DSL-Breitbandzugängen stieg die durchschnittliche Bandbreite im Zeitraum 2003 bis 2006 von etwa 1 Mbit/s auf 4,5 Mbit/s an, während die monatlichen Kosten hierfür um 37% zurück gingen, wie eine WIK-Consult-Studie im Auftrag des VATM ergab (vgl. Abbildung 2-1). Dieser Trend lässt sich bis heute ungebrochen weiterverfolgen.
3
Broadband Wireless Access
Abbildung 2-1:
Entwicklung der Endkundenpreise für den DSL-Zugang im Vergleich zur nachgefragten Bandbreite, Ende 2003 – Ende 2006
5,0
4,5
70,00 €
4,49
66,91 €
60,00 €
4,0
65,79 €
3,5
50,00 €
3,0
44,70 €
40,00 €
42,28 €
2,39
30,00 €
2,5
2,0
1,5
20,00 €
10,00 €
-
0,99
Bandbreite in Mbit/s
Monatliche Kosten DSL-Anschluss
80,00 €
1,0
1,10
0,5
€
0,0
2003
2004
2005
2006
Gesamtkosten DSL-Anschluss
Nachgefragte Bandbreite
Quelle: WIK-Consult, VATM
Bei DSL konkurrieren die Angebote des Incumbent Deutsche Telekom mit denen von
Resellern und Wettbewerbern, die die entbündelte Teilnehmeranschlussleitung (TAL)
nutzen. Dieser Wettbewerb hat nicht nur zu fallenden Anschlusspreisen und einer Vervielfachung der Bandbreite, sondern auch zur Bündelung mit Internet- und TelefonieFlatrates geführt. Aktuell liegt das Preisniveau der Deutschen Telekom für einen
2 Mbit/s-ADSL-Anschluss mit Internet- und Telefonie-Flatrate für Telefonate ins nationale Festnetz bei rund 35 Euro pro Monat.1 Bei wettbewerblichen Anbietern wird ein derartiges gebündeltes Angebot für rund 30 Euro pro Monat angeboten, z. T. auch mit Bitraten im Download von bis zu 16 Mbit/s.2 ADSL-Anschlüsse werden gegenwärtig mit
bis zu 6 Mbit/s angeboten. Darüber hinaus wird der Nachfolgestandard ADSL2+ eingesetzt, um Anschlüsse mit Übertragungsraten von bis zu 25 Mbit/s anzubieten.
Nicht alle Haushalte sind jedoch derzeit in der Lage, DSL-Anschlüsse zu nutzen. In
manchen ländlichen Regionen mit sehr geringer Anschlussdichte werden DSLAnschlüsse aus Wirtschaftlichkeitserwägungen nicht angeboten. Bei einem weiteren
Teil der Haushalte in dünner besiedelten Gegenden sowie am Rande von Ortschaften
überschreiten die Teilnehmeranschlussleitungen oftmals die maximale Entfernung, über
1 Vgl. www.t-home.de; Stand Januar 2008.
2 Vgl. beispielsweise www.arcor.de, www.1und1.de oder www.alice-dsl.de; Stand Januar 2008.
4
Diskussionsbeitrag Nr. 307
welche breitbandige DSL-Dienste angeboten werden können.3 Ein weiterer Grund für
eine Nichtverfügbarkeit von DSL liegt in einem früheren Verbau von Glasfaserstrecken
im Anschlussnetz nach den sog. OPAL- und Hytas-Konzepten. Diese Fälle treten vor
allem innerhalb von Städten und insbesondere in Ostdeutschland auf, wo in den 1990er
Jahren Ortsnetze mit dieser Technologie neu errichtet wurden. Exakte Zahlen darüber,
wie hoch der Anteil der Haushalte ist, die keinen oder nur einen „schmalbandigen“ DSLZugang erhalten können, liegen nicht vor. Der Breitbandatlas des Bundesministeriums
für Wirtschaft und Technologie nennt 2007 7,5% Haushalte, die keinen DSL-Zugang
bekommen können.4
In den Ballungsräumen werden die Anschlussnetze des Incumbent Deutsche Telekom
gegenwärtig mit hohen Investitionen aufgerüstet, um VDSL-Dienste mit Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 50 Mbit/s anzubieten. Hierzu werden Glasfasernetze bis
zum Kabelverzweiger und damit relativ nah zu den Teilnehmern verlegt. Dort erst erfolgt in einem sog. Outdoor-DSLAM die opto-elektrische Wandlung der Signale, so dass
die VDSL-Übertragung über die bestehenden Kupferdoppeladerkabel durchschnittlich
rund 500 Meter beträgt.5 Auch die wettbewerblichen Anbieter investieren in den Großstädten in Glasfasernetze und VDSL-Netze. In Köln, München und Hamburg sind beispielsweise bereits Anschlüsse mit Bitraten von 100 Mbit/s für Privatkunden verfügbar.
Im Vergleich zu ausländischen Märkten wurden in Deutschland Breitbandinternetdienste über Fernsehkabelnetze erst relativ spät für einen breiten Massenmarkt angeboten.
Mehrere brancheninterne Gründe hemmten über Jahre hinweg eine Aufrüstung der
Kabelnetze. In den letzten beiden Jahren forcierten die Kabelnetzbetreiber ihre Aufrüstungsinvestitionen deutlich und konnten zum Jahresende 2007 über 60% der an Kabelnetze anschließbaren Haushalte mit Breitbanddiensten versorgen. Das entspricht gut
41% aller Haushalte in Deutschland.6 Was die Übertragungsgeschwindigkeiten der Kabelinternetdienste betrifft, so liegt die vermarktete Standardgeschwindigkeit mittlerweile
bei 10 Mbit/s im Download. Längerfristig besitzen die Kabelnetze das Potenzial, auch
Bitraten über 100 Mbit/s zu realisieren. Die Verbreitungsgebiete der Kabelnetze konzentrieren sich hauptsächlich auf städtische Räume und kaum auf ländliche Gebiete, in
denen kein DSL verfügbar ist. In der Konsequenz konkurriert Kabelinternet fast überall
mit DSL-Diensten. Um auch als Spätstarter in dieser Konkurrenz mit DSL Marktanteile
gewinnen zu können, lässt sich bei den Kabelnetzbetreibern eine preisaggressive Strategie bei gleichzeitig höheren Datenraten beobachten. Die beiden großen Kabelnetzbetreiber Unity Media und Kabel Deutschland vermarkten derzeit ein StandardProduktbündel aus einem Internetanschluss mit 10 bzw. 20 Mbit/s im Download und
Internet- und Telefonflatrates für rund 30 Euro pro Monat. Damit führen sie derzeit im
zunehmenden Leistungswettbewerb mit den DSL-Anbietern.
3 Den Haushalten mit überlangen TAL steht mitunter auch nur ein „schmalbandiger“ DSL-Anschluss mit
Übertragungsraten von unter 1 Mbit/s zur Verfügung.
4 Vgl. Deutscher Bundestag (2007), S. 3.
5 Vgl. Brinkmann/Ilic (2006), S. 9.
6 Vgl. Deutscher Bundestag (2007), S. 5.
Broadband Wireless Access
5
Die Kabelnetzbetreiber erleben gegenwärtig hohe Wachstumsraten für ihre Kabelinternet- und Telefoniedienste, allerdings auf geringem absoluten Niveau. Aktuell besitzen
rund eine Million Haushalte in Deutschland Kabelinternetzugänge, im Vergleich zu
knapp 19 Mio. DSL-Zugängen.7 Wegen dieser quantitativen Vorherrschaft von DSL
werden Breitbandzugänge in Deutschland mitunter mit DSL gleichgesetzt. Alternative
Technologien tun sich in dieser Situation eher schwer, und das, obwohl der Markt für
fixe Breitbandanschlüsse noch Wachstumspotenzial bietet. Die bestehenden Wechselhemmnisse sind selbst durch die sehr attraktiven Preise von Kabelinternet nur langsam
zu überwinden.
An vielen Orten, an denen keine leitungsgebundenen Breitbandzugänge verfügbar sind,
wurden während der letzten Jahre kleine lokale Funknetze auf Basis der WLANTechnologie installiert. Diese Netze entstanden oftmals durch Selbsthilfeinitiativen oder
durch das Engagement kleiner örtlicher Unternehmen. Die genutzten Frequenzen entstammen dem 2,4 GHz-Bereich, für den eine Allgemeinzuteilung besteht. Auf Grund der
geringen Reichweite von WLAN versorgen diese Netze jeweils nur wenige Haushalte.
Die Anbieterlandschaft der von Experten auf mehrere Hundert geschätzten lokalen
Funknetze ist sehr heterogen, ebenso deren Tarife und maximale Bitraten.
Überall dort, wo keine örtlichen Funknetze für den Breitbandzugang zur Verfügung stehen, können ortsfeste Breitbandzugänge über Satelliten realisiert werden. Satelliteninternet ist jedoch mit vergleichsweise hohen Kosten und Leistungseinschränkungen verbunden.
In Abbildung 2-2 sind die zu BWA konkurrierenden Technologien für fixe Breitbanddienste entsprechend ihrer potenziellen Leistungsfähigkeit und ihrer Marktpositionierung dargestellt.
7 Vgl. BNetzA (2007c), S. 14ff.
6
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Abbildung 2-2:
Wettbewerbstechnologien für ortsfeste Breitbandanschlüsse und
ihre Positionierungen
Quelle: WIK
2.2
Markt für mobile Breitbandzugänge
Der Markt für mobile Internetzugänge wird in Deutschland von den vier Mobilfunknetzbetreibern mit GSM- und UMTS-Netzen bedient. Sie setzen hierfür in den GSM-Netzen
den Datenübertragungsmodus GPRS sowie mehr und mehr auch die Erweiterung
EDGE ein, mit denen Datengeschwindigkeiten von rund 40 kbit/s bzw. 53,6 kbit/s (Praxiswert/Maximalwert) bei GPRS sowie rund 200 kbit/s bzw. 473 kbit/s (Praxiswert/ Maximalwert) bei EDGE erreicht werden. In UMTS-Netzen werden gegenwärtig Datenraten von rund 250 kbit/s bzw. 384 kbit/s (Praxiswert/Maximalwert) angeboten. Durch die
Nachrüstung mit HSDPA wird die Download-Geschwindigkeit in einigen UMTS-Netzen
auf 1,4 Mbit/s bzw. 1,8 Mbit/s erhöht. Mittelfristig sollen durch HSDPA in den UMTSNetzen auch Datenraten von 3,6 Mbit/s, 7,2 Mbit/s, 14,4 Mbit/s und sogar 28,8 Mbit/s
ermöglicht werden.
Von mobilen Breitbandzugängen kann somit erst in UMTS-Netzen mit HSDPAErweiterung gesprochen werden, da diese Datenraten von über 1 Mbit/s erreichen. De-
7
Broadband Wireless Access
ren räumliche Verfügbarkeit ist derzeit jedoch auf die Ballungsräume beschränkt. Der
schmalbandige mobile Internetdienst GPRS ist nahezu flächendeckend verfügbar und
auch das nahezu breitbandige EDGE wird zunehmend in der Fläche angeboten.
Bei den Preismodellen im Mobilfunk ist ein Trend zu Flatrates zu erkennen. Dieser hatte
sich zunächst in der mobilen Sprachtelefonie verbreitet und scheint nun auch auf mobile Datendienste überzuspringen. Um das Risiko lokaler Netzüberlastungen zu verringern, setzen drei der vier Mobilfunknetzbetreiber bislang aber auf Volumentarife bzw.
Flatrates mit einer sog. Fair-Flat-Policy (vgl. Tabelle 2-1). Hintergrund des beträchtlichen Preisunterschiedes zwischen den Angeboten von T-Mobile und Vodafone einerseits und E-Plus und O2 andererseits sind die unterschiedlichen Ausbaustände der
UMTS- und HSDPA-Netze und damit die stark variierenden Qualitäten der Dienste.
Tabelle 2-1:
Netzbetreiber
Aktuelle Preise für Internetzugänge über Mobilfunk
Tarifname
Inklusivvolumen pro Monat
Netz
Preis
pro Monat
T-Mobile
web’n’walk Large
5 GB
+ 200 h WLAN
UMTS-HSDPA +
WLAN
50 €
Folgepreis:
0,5€/MB
Vodafone
Fair Flat National
unbegrenzt
(5 GB Fair Flat
Policy*)
UMTS-HSDPA
49,95 €
Folgepreis
0,59€/MB
E-Plus
Internet Flatrate
unbegrenzt
UMTS
25 €
O2
Internet Pack L
(deutschlandweit)
5 GB
UMTS (HSDPA
nur in Großstädten)
25 €
Folgepreis: 0,5
€/MB
* Vodafone Fair-Flat-Policy: Wenn das monatliche Inklusiv-Volumen von 5 GB für den nationalen einund abgehenden paketvermittelten Datenverkehr innerhalb des Zuhause-Bereichs in zwei aufeinander
folgenden Abrechnungszeiträumen überschritten wird, wird das Volumen, das über die Inklusiv-Leistung
hinausgeht, ab dem dritten Abrechnungszeitraum mit 0,25 Euro/MB berechnet.
Quelle: Angaben der Netzbetreiber
Auf dieses Marktumfeld von fixen und mobilen Breitbandzugangsdiensten in Deutschland treffen nun weitere Wettbewerber, die neue Funkstandards einsetzen, um Breitbandanschlüsse anzubieten. Im Folgenden soll zunächst der technologische Hintergrund dieser neuen BWA-Dienste analysiert werden, um deren Stärken und primäre
Einsatzgebiete sowie die Leistungsfähigkeiten im Vergleich zu den Wettbewerbstechnologien einschätzen zu können.
8
3
Diskussionsbeitrag Nr. 307
BWA-Standards und ihre technologischen Merkmale
Der Begriff Broadband Wireless Access (BWA) umschreibt technologieneutral den
breitbandigen drahtlosen Netzzugang sowohl für private als auch für geschäftliche Nutzer. Die International Telecommunication Union (ITU) definiert Wireless Access als
“End-user radio connection(s) to core networks” sowie BWA als „Wireless access in
which the connection(s) capabilities are higher than the primary rate”.8 Als Primary Rate
werden Datenraten von 1.544 kbit/s (T1) bzw. 2.048 kbit/s (E1) betrachtet. Aufbauend
darauf wird Broadband Wireless Access allgemein als Endnutzerzugang zu Kernnetzen
mit Datenraten von mehr als 1,5 bzw. 2 Mbit/s definiert. Dass es sich bei BWA primär
um den Zugang zu Datennetzen handelt, schließt nicht aus, dass auch der Sprachtelefoniedienst mittels Voice over Internet Protocol (VoIP) über diesen Zugang angeboten
werden kann. Unter BWA lassen sich die Zugangstypen Fixed Wireless Access (FWA),
Nomadic Wireless Access (NWA) und Mobile Wireless Access (MWA) subsumieren.
Während der letzten Jahre wurden zahlreiche Technologien entwickelt und auf den
Markt gebracht, mit denen sich BWA-Funksysteme realisieren lassen. Diese, zum Teil
auch bereits in der Praxis eingesetzten Technologien, unterscheiden sich in ihren
Reichweiten, in der Erfordernis von Sichtverbindungen (Line of Sight (LOS) bzw. None
Line of Sight (NLOS)), in den genutzten Frequenzbereichen und nicht zuletzt im Einsatz
verschiedener Signalkodierungsverfahren. Zu den BWA-Technologien zählen sowohl
proprietäre Lösungen wie beispielsweise Flash OFDM als auch standardisierte Technologien wie UMTS-TDD, UMTS HSDPA, IEEE 802.11 (WLAN) oder IEEE 802.16 (WiMAX).
Sowohl bei den Herstellern als auch bei den Netzbetreibern überwiegt das Interesse am
Einsatz von standardisierten Systemen für BWA-Netze, um das Investitionsrisiko zu
verringern. Zudem führt die Standardisierung zu erheblichen Kostendegressionen, die
die Wirtschaftlichkeit der Geschäftsmodelle verbessern. Es lässt sich beobachten, dass
proprietäre BWA-Lösungen mittlerweile nur dann eingesetzt werden, solange sich kein
Standard etablieren konnte und trotzdem Dienste kurzfristig bereitgestellt werden sollen. Hierbei wird oftmals eine spätere Migration auf den Standard, beispielsweise beim
Einsatz von sog. Pre-WiMAX-Technologien, angestrebt.
Die wichtigsten Standardisierungsorganisationen für BWA-Standards sind das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) und das US-amerikanische IEEE.
ETSI organisiert bereits seit 1997 das Broadband Radio Access Networks (BRAN)Projekt zur Entwicklung von BWA-Standards. Innerhalb von ETSI BRAN wird mit
HIPERACCESS ein Standard für FWA-Netze entwickelt. Das US-amerikanische Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. (IEEE) begann 2001 mit der Entwicklung der IEEE 802.16-Standardfamilie innerhalb der Projektgruppe 802, die sich mit der
8 Vgl. ITU-R F.1399, S. 3ff.
Broadband Wireless Access
9
Standardisierung von LAN und MAN Standards beschäftigt. Bis heute wurden mehrere
Versionen und Varianten des BWA-Standards IEEE 802.16 in Angriff genommen und
zum Teil auch verabschiedet.
Nicht zuletzt auf Grund von mächtigen Industrievertretern, wie beispielsweise Intel, Cisco und Motorola, die sich für den Standard IEEE 802.16 einsetzen, entwickelte sich
dieser mittlerweile zur dominierenden BWA-Technologie. Organisiert wird die Unterstützung im Worldwide Interoperable Microwave Access (WiMAX)-Forum, einem Industrieverband aus über 400 führenden Herstellern, der nach dem Vorbild der Wi-Fi Alliance
gegründet wurde, um den Erfolg der WLAN-Standardfamilie IEEE 802.11 zu wiederholen.9
IEEE 802.16 bietet verschiedenste Optionen – Kanalbandbreiten, Duplexarten, Modulationsarten usw., um lokale Bedürfnisse weltweit abdecken zu können. Um diese Variantenvielfalt bei IEEE 802.16, die die Vorteile der Standardisierung zu relativieren droht,
etwas einzugrenzen, wählt das WiMAX-Forum aus den vielen Optionen verschiedene
Kombinationen aus und stellt sie als so genannte WiMAX-Profile zur Verfügung. Für
diese WiMAX-Profile werden vom WiMAX-Forum die entsprechenden Test- und Interoperabilitätsroutinen angeboten und die Hersteller können ihre Geräte zertifizieren lassen. Genau genommen kann somit der Begriff WiMAX nicht mit der Standardfamilie
IEEE 802.11 gleich gesetzt werden, sondern bezeichnet ein vom WiMAX-Forum definiertes konkretes Profil innerhalb der Grenzen des Standards.10
Als Reaktion auf die breite Unterstützung von WiMAX durch die Hersteller treibt ETSI
eine Harmonisierung seines im Rahmen des BRAN-Projektes entwickelten HIPERACCESS-Standards mit IEEE 802.16 voran.11 Unter dem Namen HiperMAN wird ein
Standard geschaffen, der kompatibel mit den vom WiMAX-Forum aus dem IEEE 802.16
ausgewählten Profilen ist, so dass die Interoperabilität von jeweils zertifizierten Geräten
garantiert werden kann.
Währenddessen konnten sich die Standards UMTS-TDD und WLAN am Markt nicht in
großem Umfang für BWA-Anwendungen durchsetzen. Zwar werden UMTS-TDD-Netze
in wenigen Gebieten, z. B. vom Unternehmen Airdata in Stuttgart, Bensberg und Berlin,
für BWA-Dienste eingesetzt, ein weiterer Netzausbau hat jedoch nicht stattgefunden.
Gründe hierfür sind zum einen gegenwärtig unsichere Frequenzzuteilung der Firma
Airdata im 2,6 GHz-Bereich und zum anderen nicht zuletzt das Aufkommen der leistungsfähigeren WiMAX-Technologie. WLAN nach der Standardfamilie IEEE 802.11
eignet sich auf Grund seiner geringen Reichweite nur sehr eingeschränkt für BWANetze und kommt auf der letzten Meile nur sehr kleinflächig zum Einsatz. Nur in wenigen Breitband-unversorgten Kommunen werden BWA-Netze auf WLAN-Basis betrie-
9 Vgl. http://www.wimaxforum.org/home/.
10 Vgl. Maucher/Furrer (2007), S. 4.
11 Vgl. http://portal.etsi.org/bran/Summary.asp.
10
Diskussionsbeitrag Nr. 307
ben, meist von örtlichen Initiativen oder kleinen lokalen Netzbetreibern. Für private und
öffentliche Netze innerhalb von Gebäuden entwickelte sich WLAN hingegen sehr erfolgreich, was nicht zuletzt auf die serienmäßige Ausstattung von Notebooks mit WLANSchnittstellen zurückzuführen ist.
Die Diskussion um BWA-Netze und auch die beobachtbare Marktentwicklung fokussiert
sich somit zunehmend auf IEEE 802.16 bzw. die WiMAX-Profile. WiMAX hat mittlerweile ein Entwicklungsstadium erreicht, in dem die positiven Externalitäten der Standardisierung spürbar werden, beispielsweise durch die Verfügbarkeit von Systemkomponenten mehrerer Hersteller, was mit einer steigenden Nachfrage von Netzbetreibern nach
zertifizierten Bauteilen einhergeht. Obwohl die Bedingungen der Zuteilungen von BWAFrequenzen technologieneutral formuliert sind, ist derzeit nicht zu erkennen, dass deren
Inhaber eine andere Funktechnologie als die nach WiMAX-Profilen zertifizierte
IEEE 802.16-Technologie einsetzen werden. Vor diesem Hintergrund wird sich die Studie im weiteren Verlauf ausschließlich auf die Standardfamilie IEEE 802.16 bzw. die
WiMAX-Profile konzentrieren. Konsequenterweise werden im Folgenden WiMAX-Netze
und BWA-Netze als synonyme Begriffe verwendet.
Mit dem weiteren Ausbau der Mobilfunknetze der dritten Generation im UMTS-HSDPAStandard, werden zunehmen auch BWA-Dienste über Mobilfunknetze angeboten. Diese Angebote sind jedoch im Rahmen des Mobilfunkgeschäftsmodells zu sehen und
erfolgen über Mobilfunktechnologie. Mobilfunktechnolgie und Mobilfunkgeschäftsmodelle stehen außerhalb des Fokus dieser Studie. Sie spielen lediglich eine Rolle als
wettbewerbliches Marktumfeld für die analysierten BWA-Geschäftsmodelle.
3.1
IEEE 802.16-Standardfamilie
Unter dem Namen WiMAX firmieren mittlerweile eine ganze Reihe von Varianten der
IEEE 802.16-Standardfamilie, die für ein breites Spektrum von Anwendungsfällen eingesetzt werden können. Die derzeit wichtigsten Varianten sind IEEE 802.16 für Point to
Point (PtP)-Richtfunkverbindungen, IEEE 802.16-2004 für ortsfeste Breitbandzugänge
sowie IEEE 802.16e-2005 für mobile Datenkommunikation.12
Im Dezember 2001 wurde mit IEEE 802.16 die erste Version des Standards verabschiedet. Mit seinem hohen Frequenzbereich zwischen 10 und 66 GHz eignet er sich
insbesondere für PtP-Richtfunkverbindungen. Auf Grund der spezifischen Ausbreitungseigenschaften der hochfrequenten Wellen ist in diesem Frequenzbereich eine
freie Sichtverbindung (LOS) erforderlich. Außerdem müssen fest installierte Außenantennen errichtet werden, um eine möglichst störungsfreie Verbindung zu gewährleisten.
WiMAX-zertifizierte Funksysteme nach IEEE 802.16 sind seit mehreren Jahren am
Markt verfügbar und werden in erster Linie für Richtfunkstrecken z. B. zur Anbindung
12 Vgl. im Folgenden nach Maucher/Furrer (2007), S. 5ff.
11
Broadband Wireless Access
von Mobilfunkbasisstationen oder
verkehrsaufkommen eingesetzt.
von
Unternehmen
mit
hohem
Daten-
IEEE 802.16c wurde im Januar 2003 verabschiedet und bietet Systemprofile, u. a. für
konkrete Trägerfrequenzen und Kanalabstände.
Im April 2003 wurde der Standard IEEE 802.16a veröffentlicht, der auf Grund seiner
geringeren Trägerfrequenzen zwischen 2 und 11 GHz auch NLOS-Anwendungen ermöglicht. Diese Standardvariante ist vornehmlich für Point-to-Multipoint (PMP)Anwendungen vorgesehen, eignet sich aber auch für den Point-to-Point-Betrieb.
Die Version IEEE 802.16b wurde zeitgleich mit IEEE 802.16a veröffentlicht. Sie stellt
eine Erweiterung von 16a um Mechanismen zur störungsfreien Koexistenz mit anderen
Systemen in allgemein zugeteilten Bändern dar. Hierzu zählen z. B. eine erweiterte
Leistungsmessung und –kontrolle sowie die dynamische Frequenzwahl (DFS). DFS
erkennt, welche Frequenzen momentan von anderen Systemen genutzt werden und
weicht auf ungenutzte Bänder aus. 16b besitzt zudem Erweiterungen für einen Betrieb
in vermaschten Netzen.
Im Juni 2004 wurde IEEE 802.16d, auch bekannt unter IEEE 802.16d-2004-„Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access“, verabschiedet. IEEE 802.16d-2004 fasst
die bisherigen Standardversionen zusammen und stellt den derzeit gültigen Basisstandard für Fixed WiMAX im Rahmen von PMP-Netzen dar. Seit etwa 2006 sind nach
IEEE 802.16d-2004 zertifizierte Systeme mehrer Hersteller am Markt verfügbar.
Um auch mobile Anwendungen zu unterstützen, wurde IEEE 802.16-2004 umfassend
zur „Mobile WiMAX“ genannten Standardvariante IEEE 802.16e-2005 erweitert. Diese
enthält Mechanismen zur Unterstützung mobiler Stationen, wie das Handover zwischen
Basisstationen. Zudem verfügt IEEE 802.16e-2005 über neue Übertragungsverfahren,
die für die speziellen Eigenschaften des Mobilfunkkanals angepasst wurden. Die Trägerfrequenzen von 802.16e-2005 liegen zwischen 2 und 6 GHz. Die Mobile WiMAXStandardvariante wurde im Dezember 2005 verabschiedet und im Frühjahr 2006 veröffentlicht. Seit 2007 werden Funksysteme angeboten, die nach Herstellerangaben die
Anforderungen von IEEE 802.16e-2005 erfüllen. Im Laufe von 2008 sollen die ersten
Systeme Zertifizierungen nach der Mobile WiMAX-Spezifikation erhalten. Wegen ihrer
unterschiedlichen Übertragungsverfahren sind Fixed WiMAX und Mobile WiMAX nicht
miteinander kompatibel (vgl. Abschnitt 3.2.1.2.). Im Herbst 2007 hat die ITU den Standard IEEE 802.16e-2005 in den Kreis ihrer IMT-2000 Mobilfunkstandards aufgenommen. Dies könnte weit reichende Konsequenzen für die Marktentwicklung von Mobile
WiMAX haben, wenn nun auch WiMAX in vielen Ländern in für IMT-2000 reservierten
Frequenzbändern (insbesondere 2,5 bis 2,69 GHz) eingesetzt werden darf.
Mit der Standarderweiterung IEEE 802.16f werden Mechanismen definiert, die eine
Integration von IEEE 802.16d-2004-Komponenten unterschiedlicher Hersteller auf Netzwerkebene gewährleisten. Zentrales Element ist hierbei die sog. Management Informa-
12
Diskussionsbeitrag Nr. 307
tion Base (MIB), die konform ist zum häufig eingesetzten Simple Network Management
Protocol Version 2 (SNMPv2).
IEEE 802.16g und IEEE 802.16i stellen zwei Erweiterungen für IEEE 802.16e dar, die
den Austausch von Kontroll- und Managementdaten sowohl zwischen den Basisstationen als auch zwischen einem Mobile WiMAX Netz und übergeordneten Netzen ermöglichen.
Abbildung 3-1:
IEEE 802.16-Standardfamilie im Überblick
802.16c
Systemprofile für 802.16
802.16
10 – 66 GHz, LOS
802.16b
Mechanismen für Betrieb in
allgemein zugeteilten Bändern
802.16a
2 – 11 GHz, NLOS
802.16f
Management Information
Base (MIB) für 802.16-2004
802.16-2004
Zusammenfassung aller vorherigen Standards zu Fixed WiMAX (derzeitige Basis)
Erweiterung
802.16e-2005
2 – 6GHz NLOS
Mobile WiMAX
802.16g
Managementprozesse und
Schnittstellen für 802.16e
802.16i
Mobile MIB für 802.16e
Quelle: Maucher/Furrer
In Abbildung 3-1 werden die Beziehungen der IEEE 802.16-Standardvarianten skizziert.
Im Folgenden werden die wichtigsten technologischen Merkmale der beiden bedeutendsten Standards Fixed WiMAX und Mobile WiMAX dargestellt.
Für die Zukunft sind weitere Standardvarianten mit verbesserten Leistungsfähigkeiten
geplant. So wird beispielsweise beim IEEE an einer 802.16m genannten Standardgeneration gearbeitet, die Bitraten von bis zu 1 GBit/s übertragen kann und zu 802.16e abwärts kompatibel sein soll. Ein Release-Termin ist zunächst für Ende 2009 vorgese-
Broadband Wireless Access
13
hen.13 Gegenwärtig sind Leistungsfähigkeit und Terminplan eher als Zielvorgabe zu
betrachten, deren Erreichung noch ungewiss ist.
3.2
Technologische Merkmale
In Bezug auf das OSI-Referenzmodell fokussieren die IEEE 802.16-Standards jeweils
lediglich auf die untersten zwei Schichten: auf die physikalische Signalübertragungsschicht (PHY) und die Data Link Schicht.14 Die Data Link Schicht wiederum wird im
IEEE 802-Referenzmodell weiter unterteilt in die Media Access Control (MAC)(Teil-)Schicht und die Logical Link Control (LLC)-(Teil-)Schicht. Die IEEE 802.16Standards beziehen sich in der Data Link Schicht nur auf die MAC-(Teil-)Schicht für den
Zugriff auf den Funkkanal.
3.2.1 Physikalische Schicht
Für die PHY-Schicht werden im IEEE 802.16 mehrere Übertragungsverfahren definiert,
die in einem großen Frequenzbereich abhängig von den jeweiligen Ausbreitungsbedingungen eingesetzt werden können. Hierdurch soll eine hohe Flexibilität für unterschiedliche Anwendungsszenarien gewährleistet werden. Die Auswahl der PHYVerfahren bleibt unabhängig von den höheren Schichten und die unterschiedlichen
physikalischen Übertragungsverfahren können an das gleiche MAC-Protokoll angeschlossen werden.
3.2.1.1 Betriebsfrequenzen
IEEE 802.16-Standards sehen eine Reihe unterschiedlicher Frequenzbänder als Betriebsfrequenzen vor. Am begehrtesten sind hierbei die Frequenzbereiche unterhalb
von 6 GHz, um das Erfordernis von Sichtverbindungen und den Einsatz aufwändiger
Antennen möglichst zu vermeiden. Um die größeren Skalenerträge bei der Produktion
von Systemkomponenten zu erzielen und die Interoperabilität zu fördern, wäre es zwar
vorteilhaft, sich auf wenige Frequenzbereiche zu beschränken. Da IEEE 802.16 aber
von vorneherein als weltweit einsetzbarer Standard konzipiert wurde, musste auf die
weltweit unterschiedlichen Frequenzbereiche, die für neue BWA-Anwendungen zur
Verfügung stehen, Rücksicht genommen werden. In Abbildung 3-2 sind die wichtigsten
Frequenzbänder für BWA weltweit dargestellt, die je nach regionaler Regulierung und
Frequenz zuteilungspflichtig sind oder im Rahmen von Allgemeinzuteilungen genutzt
werden können.
13 Vgl. „Standard für Gigabit-WiMAX in Arbeit“, Meldung auf heise-online vom 9.3.2007.
14 Vgl. zum OSI-Referenzmodell Haaß (1997), S. 115ff.
14
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Innerhalb Europas wurden mehrere Bänder für BWA-Anwendungen vorgesehen.15 Von
diesen besitzen die niedrigeren, wie beispielsweise das 3,5 GHz-Band, eine größere
Attraktivität für Geschäftsmodelle, denn diese Frequenzen ermöglichen NLOSAnwendungen und bei guter Netzabdeckung auch Indoor-Empfang. Die 3,5 GHz Frequenzen wurden in Deutschland, wie auch in vielen anderen europäischen Ländern
mittels Einzelzuteilungen vergeben (vgl. hierzu Abschnitt 4).
Abbildung 3-2:
WiMAX-Frequenzbänder weltweit
Kanada
2,3; 2,5; 3,5
& 5,8 GHz
USA
700/800 MHz
1,9; 1,7/2,1; 2,3;
2,5 & 5,8 GHz
Europa
3,5 & 5,8 GHz
offen: 2,5 GHz
Mittlerer Osten
& Afrika
3,5 & 5,8 GHz
Einzelzuteilung
• 700 / 800 MHz
• 1,9 GHz
• 1,7/2,1 GHz
• 2,3 GHz (2,3 – 2,4)
• 2,5 GHz (2,5 – 2,7)
• 3,5 GHz (3,4 – 3,8)
• 3,3 GHz (3,3 – 3,4)
Russland
2,5; 3,5 GHz
Asien
2,3; 2,5; 3,3; 3,5 & 5,8 GHz
China: 3,5 GHz
Japan: 2,5 GHz
Korea: 2,3 GHz (WiBRO)
Mittel- und Südamerika
2,5; 3,5 & 5,8 GHz
Allgemeinzuteilung
• 5,8 GHz (5,15 – 5,85)
Quelle: Siemens
Darüber hinaus sind auch Frequenzen um 2,6 GHz in der Diskussion für WiMAX. Beim
2,6 GHz-Band handelt es sich um ein Band, das ursprünglich als UMTS-Erweiterungsband reserviert wurde.16 1999 wurde dieses Band befristet bis Ende 2007 für BWAAnwendungen zugeteilt, um danach für UMTS zur Verfügung zu stehen. Die Bundesnetzagentur beabsichtigt derzeit, die 2,6 GHz-Frequenzen im Frequenznutzungsplan für
15 Das European Radiocommunications Committee (ERC) empfahl 1998 die folgenden Frequenzbänder
für FWA-Anwendungen: 3,400 – 3,600 GHz, 10,15 – 10,30 GHz/10,50 – 10,65 GHz, 24,5 – 26,5 GHz
und 27,5 – 29,5 GHz. Vgl. CEPT (1998), S. 3.
16 Vgl. www.itu.int/newsarchive/wrc2000/IMT-2000/Res-COM5-24.html.
Broadband Wireless Access
15
den digitalen zellularen Mobilfunk, ohne Beschränkung auf bestimmte Standards oder
Systemtechniken, zu widmen.17 Damit eröffnen sich auch in diesem Frequenzbereich
Möglichkeiten für WiMAX-Anwendungen. Die Zuteilungen erfolgen im Rahmen des Mobilfunk-Versteigerungsverfahrens voraussichtlich im Jahr 2008.
3.2.1.2 Übertragungsverfahren
Für die Weiterentwicklung der IEEE 802.16-Standards während der letzten Jahre hatten Fortschritte bei den Kodierungsverfahren eine gewichtige Bedeutung. Während
noch der erste WiMAX-Standard IEEE 802.16 aus dem Jahr 2001 TDMA (Time Division
Multiplexing Access) mit TDD (Time Division Duplexing) oder FDD (Frequency Division
Duplexing) enthielt, sah der 2004 verabschiedete Standard IEEE 802.16-2004 das effizientere Übertragungsverfahren OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
vor.18 Der jüngste Standard für Mobile WiMAX IEEE 802.16e-2005 wiederum nutzt eine
Weiterentwicklung, das sog. SOFDMA (Scalable Orthogonal Frequency Division Multiplexing with Multiple Access), um den besonderen Herausforderungen der mobilen
Übertragung zu begegnen.
Trotz der Ähnlichkeit im Namen unterscheiden sich OFDM und SOFDMA so stark, dass
unterschiedliche Hardware eingesetzt werden muss. Dies hat erhebliche Auswirkungen
auf den Netzausbau. Ein Upgrade eines nach IEEE 802.16-2004 errichteten Netzes,
um nicht nur ortsfeste, sondern auch mobile Breitbandzugangsdienste anzubieten, setzt
einen Austausch eines Großteils der Netzelemente voraus (hierzu mehr in Abschnitt
„Geschäftsmodelle“).
Die in IEEE 802.16e-2005 eingesetzten Verfahren werden gegenwärtig ebenso für die
nächste Generation von Mobilfunktechnologie unter den Stichworten Long Time Evolution (LTE) oder IMT-Advanced diskutiert.19 Dies kann bereits als Vorzeichen für die
mittelfristig erwartete Konvergenz der funkbasierten IP-Netze mit den Mobilfunknetzen
hin zum mobilen Next Generation Access Network angesehen werden.
3.2.1.3 Antennentechnologie
Wie für andere Funknetze, so gilt auch für WiMAX, dass je kleiner der Zuschnitt der
Funkzellen und implizit je kürzer der Signalweg ist, desto besser ist die Signalqualität
beim Empfänger. Zudem können über viele kleine Funkzellen in einem Netzgebiet mehr
Nutzer gleichzeitig mit hohen Datenraten versorgt und die vorhandene Frequenzzuteilung effizienter genutzt werden. Denn das Frequenzband einer Zelle ist theoretisch ab
17 Vgl. BNetzA (2007), S. 19.
18 Vgl. Illmer (2006), S. 20.
19 Vgl. UMTS Forum (2006), S. 18.
16
Diskussionsbeitrag Nr. 307
der übernächsten Zelle störungsfrei wieder einzusetzen. Kleine Funkzellen bedeuten
jedoch viele Basisstationen, die wiederum den Hauptkostenbestandteil der WiMAXNetze ausmachen. Daher gilt es bei der Netzplanung für eine definierte Mindestsignalqualität die Anzahl der Funkzellen zu minimieren.
Die Ansprüche an die Versorgungsqualität sind beim Mobile WiMAX ungleich höher als
bei der fixen Variante. Netze nach IEEE 802.16e-2005-Standard sollen nicht nur ganze
Regionen flächendeckend versorgen und für portable und mobile Nutzer einen unterbrechungsfreien Handover einer Verbindung von einer Zelle zur nächsten gewährleisten. Sie sollen zudem auch den Einsatz von Notebooks, Handhelds und schließlich
auch Mobiltelefonen mit integrierten Antennen ermöglichen. Gleichzeitig muss die Sendeleistung mobiler Endgeräte relativ gering gehalten werden, da diese Geräte zum einen nahe am Nutzer eingesetzt werden und sie zum anderen im batteriebetriebenen
Modus nur wenig Energie verbrauchen dürfen.
Um diese Anforderungen zu erfüllen werden in den künftigen Mobile WiMAX-Netzen
nach IEEE 802.16e innovative Antennentechnologien zum Einsatz kommen.20 Insbesondere zwei Verfahren, das Beamforming- und das MIMO-Verfahren stehen hierzu zur
Verfügung. Die optionale Spezifikation enthält allerdings keine genauen Vorgaben hinsichtlich der Antenne selbst, sondern bietet eine Anpassung der MAC- und PHYSpezifikation zur Unterstützung dieser Antennentechnologien.
•
Beim Beamforming richtet sich ein sog. Adaptives Antennensystem (AAS) der
Basisstation nach dem Standort des Nutzerterminals und justiert den Sendestrahl
in dessen Richtung (vgl. Abbildung 3-3). Die Sendeleistung wird in Richtung des
adressierten Teilnehmers maximiert und gleichzeitig in andere Richtungen minimiert. Dies steigert die Effizienz der Aussendung deutlich, denn zum einen kann
die maximale Sendeleistung durch das Beamforming in eine Richtung konzentriert
werden, wodurch sich die Reichweite um bis zu 40 Prozent erhöht. Zum anderen
treten außerhalb der Strahlrichtung keine Störungen durch das Signal auf und die
Frequenz kann gegebenenfalls innerhalb der gleichen Funkzelle mehrfach genutzt werden. Mit einer adaptiven Beamformingantenne ausgerüstet erhöht sich
der Datendurchsatz einer WiMAX-Basisstation um bis zu 40 Prozent. Wegen der
erhöhten Reichweite von Beamformingantennen eignen sich diese insbesondere
für die Versorgung in ländlichen Gebieten mit geringer Nutzerdichte.
20 Vgl. Boettle/Holz (2007), S. 30f.
17
Broadband Wireless Access
Abbildung 3-3:
Beamforming mittels adaptiver Antennen
Be
am
2
m1
Bea
maximale Reichweite
ohne AAS
max
imale
Reic
hweit
e
mit A
AS
Quelle: Maucher/Furrer
•
Beim Multiple Input Multiple Output (MIMO)-Verfahren werden die Signale über
mehrere Antennen auf der Basisstation unabhängig voneinander über mehrere
Datenkanäle, aber auf der selben Frequenz gesendet. Durch die räumlich verteilte
Ausstrahlung in Verbindung mit Reflexionen an Gebäuden, kommt am Empfangsort ein komplexes Summensignal mit räumlichen Mustern an. Auf Seiten des
Empfängers sind ebenfalls mehrere Antennen im Einsatz. Das empfangene Signal lässt sich maximieren durch Gewichtung und Addition der einzelnen Antennensignale (sog. Diversitätsgewinn). Da die unterschiedlichen Signale der einzelnen Senderantennen durch die Reflexionen charakteristische räumliche Fingerabdrücke besitzen, können mehrere Datenkanäle aufgebaut werden, die jeweils
unterschiedliche Datenteile übertragen (sog. Multiplexgewinn). Je stärker in städtischer Umgebung Reflexionen auftreten, desto höher ist der Multiplexgewinn. Bei
einer Sichtverbindung über freies Feld ist dieser hingegen gering. Im statistischen
Mittel liegt der Multiplexgewinn bei einer Ver-0,7-fachung der Datenrate.21 Aus
diesem Grund eignen sich MIMO-Verfahren vorrangig für den Einsatz in Ballungsräumen.
Für 2008 kündigen die Hersteller kombinierte Antennensysteme an, die beide Verfahren
beherrschen und je nach den lokalen Bedingungen die beste Methode flexibel wählen,
um einen Frequenzwiederholungsfaktor von 1 zu erreichen.22
21 Vgl. Kaiser (2007), S. 4.
22 Vgl. Boettle/Holz (2007), S. 31.
18
Diskussionsbeitrag Nr. 307
3.2.1.4 Reichweite und Datendurchsatz
Seit die ersten WiMAX-Technologien vor ein paar Jahren entwickelt wurden, werden
mitunter Leistungsfähigkeiten kommuniziert, die WiMAX im Vergleich zu bestehenden
funk- und leitungsbasierten Netzen als deutlich überlegen darstellen. So wurde zum Teil
der Eindruck erweckt – sei es gezielt oder aus Unkenntnis, dass WiMAX mit einem mobilen Endgerät über Entfernungen von 50 km eine individuelle Datenübertragungsrate
von 20 Mbit/s und mehr ermöglichen könnte.
Bei derartigen Auslegungen der Leistungsfähigkeiten bleibt oftmals unberücksichtigt,
dass nicht alle Parameter gleichzeitig ihr Maximum aufweisen können. Zudem werden
theoretische Reichweiten und Bruttodatenraten herangezogen und es wird ferner unterschlagen, dass ein Trade-off zwischen Länge der Funkstrecke und Bitrate existiert. Hinzu kommt, dass ab einer gewissen Entfernung eine LOS-Verbindung mittels relativ großer, fest installierter Richtantennen, wie sie mobile Endgeräte gar nicht aufweisen können, notwendig wird und schließlich dass sich alle Nutzer innerhalb des Versorgungsgebietes einer Basisstation den Datendurchsatz teilen müssen.
Grundsätzlich gilt:
•
Je größer das Versorgungsgebiet einer Basisstation ist, desto weniger Nutzer
können bei gegebenem Mindestnettodatendurchsatz und gegebener Aktivitätsrate
bedient werden.
•
Je weiter die Entfernung von der Basisstation ist, desto größer ist die Dämpfung
und desto schwächer ist das Signal. Zudem wird LOS und eine gerichtete Außenantenne umso erforderlicher.
•
Die Topographie und Bebauung einer Region hat entscheidenden Einfluss auf die
Reichweite. Streuungen, Beugungen, Reflexionen und Abschattungen wirken sich
negativ auf die Reichweite aus. Bei größeren Entfernungen spielen auch Reflexionen durch die Erdkrümmung eine Rolle, wenn die Antenne nicht hoch genug installiert ist.
Um die Leistungsfähigkeit von WiMAX realistisch einzuschätzen, muss zwischen unterschiedlichen Anwendungsszenarien unterschieden werden:
•
Ortsfeste Breitbandanschlüsse in ländlichen Gebieten
Beim ortsfesten breitbandigen Internetzugang mit WiMAX können Außenantennen an
den Gebäuden angebracht werden, die die Signalreichweite deutlich erhöhen. Bei Außenantennen fällt die Dämpfung der Gebäudewand weg und sie kann in Richtung der
Basisstation ausgerichtet werden und damit LOS bzw. nahezu LOS herstellen. Ihre
Bauform kann für eine gerichtete LOS-Verbindung optimiert werden und nicht zuletzt
sind höhere Sendeleistungen zugelassen. Mittels gerichteten Außenantennen können
Broadband Wireless Access
19
im Standard IEEE 802.16-2004 zwar unter Laborbedingungen bis zu 50 km Reichweite
erzielt werden, in der Praxis sind jedoch 12 bis 15 km realistische Maximalwerte. Der
maximale Datendurchsatz von rund 70 Mbit/s wird jedoch nur in einem Radius von weniger als 1 km um die Basisstation erreicht.23 Zudem muss der Datendurchsatz von
allen aktiven Nutzern innerhalb der Funkzelle geteilt werden. Es liegt am Netzbetreiber,
wie hoch er die maximale individuelle Nettodatenrate je Nutzer festlegt.
•
Ortsfeste Breitbandanschlüsse im städtischen Bereich
Im städtischen Bereich, wo die (potenziellen) Nutzer dichter beieinander wohnen, spielt
die maximale Reichweite eine geringere Rolle. Je nach Potenzialanalyse und Geschäftsmodell planen die Netzbetreiber kleinere Zellgrößen. Bei geringerer Entfernung
zur Basisstation besteht die Möglichkeit das WiMAX-Modem der Nutzer über kostengünstigere Zimmerantennen anzuschließen. Diese können entweder hinter einem Fenster in Richtung der Basisstation oder bei kurzen Entfernungen auch direkt am PCStandort platziert werden. Zimmerantennen besitzen derzeit etwa die Größe einer Zigarettenschachtel. Für dieses Einsatzszenario kann sowohl Technologie nach dem Standard IEEE 802.16-2004 als auch nach IEEE 802.16e eingesetzt werden, letzterer jedoch nur bis zu einer Reichweite von 4-5 km.
•
Portable und mobile Nutzung
Für eine portable und mobile Nutzung mit entsprechenden Endgeräten sind Mobile WiMAX-Netze nach dem Standard IEEE 802.16e Voraussetzung. Um den flächendeckenden Empfang auch innerhalb von Gebäuden zu gewährleisten, ist ein sehr dichter
Netzausbau mit vielen Basisstationen notwendig. Die typische Reichweite für die mobile
Nutzung liegt im städtischen Bereich bei etwa 500 m bis 2 km. D. h. die Netze müssen
in etwa so dicht wie klassische Mobilfunknetze geknüpft werden. Auch wenn derzeit
bereits die ersten Netze für den mobilen Empfang errichtet werden, so werden mobile
WiMAX-Dienste für den Massenmarkt erst mit einer breiten Verfügbarkeit von Endgeräten mit integrierten Mobile WiMAX-Komponenten (Modem und Empfangsantenne) verfügbar.
3.2.2 MAC-Schicht
Die Standardisierung der MAC-Schicht erfolgte bei IEEE 802.16 mit dem Ziel eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsszenarien zu unterstützen.24 Bei der Entwicklung
des IEEE 802.16-MAC-Protokolls wurde auf bewährte Verfahren aus dem DOCSISStandard für Kabelfernsehnetze zurückgegriffen. Zentrale Aufgabe der MAC-Schicht ist
es, den Zugang aller Teilnehmer auf den gemeinsam genutzten Funkkanal effizient zu
23 Vgl. die Berechnungen bei Maucher/Furrer (2007), S. 70ff.
24 Vgl. im Folgenden nach Maucher/Furrer (2007), S. 203ff.
20
Diskussionsbeitrag Nr. 307
regeln. Die Schwierigkeit besteht darin, die zur Verfügung stehenden Frequenzressourcen auch bei einer großen Anzahl von Teilnehmern mit verschiedenen Anforderungen
hinsichtlich der Quality of Service (QoS) so effizient wie möglich zuzuweisen. Hierbei
müssen so unterschiedliche Datenströme wie stoßweise anfallender Internetabruf, verzögerungsempfindlicher Sprachverkehr und Dienste mit gleichmäßig hohen Datenraten
wie beispielsweise Videostreams parallel abgewickelt werden.
Grundsätzlich sind für Funknetze nach IEEE 802.16-Standard zwei Betriebsmodi möglich: der Punkt-zu-Mehrpunkt-(PMP)-Betrieb oder der Mesh-Betrieb. Beim PMP-Modus
besteht eine klare Hierarchie von Basis- und Teilnehmerstationen, bei der die Basisstation den koordinierten Kanalzugriff sowohl im Down- als auch im Uplink steuert. Der
Downlink operiert als Broadcast-Kanal bei dem die Basisstation der einzige Sender ist
und die Downlink-Übertragungen von allen Teilnehmerstationen empfangen werden.
Der Kanalzugriff muss daher für den Downlink nicht weiter zwischen mehreren Teilnehmern organisiert werden. Anders ist es im Uplink, hier muss der Kanalzugriff je nach
Bandbreitenbedarf der einzelnen Teilnehmerstationen dynamisch alloziert werden. Ein
Punkt-zu-Punkt-Betrieb stellt den Sonderfall des PMP-Betriebs dar, bei dem auch im
Uplink kein Kanalzugriff zwischen mehreren Teilnehmern koordiniert werden muss.
Anders verhält es sich beim zweiten Modus, dem Mesh-Betrieb. In einem vermaschten
Netz bestehen keine eindeutigen Hierarchien wie im PMP-Netz. Der Datenverkehr wird
zwischen den Stationen ausgetauscht und auch an weitere Stationen weitergereicht.
Grundsätzlich sind alle Geräte im Netz Knoten. Die Knoten, die den Verkehr in externe
Backhaul-Netze übergeben, werden als Mesh-Basisstation bezeichnet. MeshTopologien kommt bei der derzeitigen Standardentwicklung keine große Bedeutung zu
und auch das WiMAX-Forum adressiert mit seinen Zertifizierungsaktivitäten ausschließlich auf den PMP-Betrieb. Von daher sollen die Besonderheiten des Mesh-Betriebs
nicht weiter ausgeführt werden.
3.2.2.1 Quality of Service
Mit der Bereitstellung von anwendungsspezifischer Dienstgüte bzw. Quality of Service
unterscheidet sich WiMAX grundlegend von anderen IP-Funknetzen mit geteilter Kapazität wie WLAN, wo die Dienstegüte ausschließlich auf dem Best Effort-Prinzip beruht.
Um die Quality of Service der unterschiedlichen Anwendungen sicherzustellen, wurden
im IEEE 802.16-Standard sog. Service Flows spezifiziert. Unter einem Service Flow
versteht man einen „unidirektionale[n] Fluss von Paketen, welche logisch zusammengehören und eine bestimmte, gemeinsame Dienstgüte benötigen.“25 Der Service Flow
ist mit festgelegten QoS-Parametern verbunden und spezifiziert hierdurch den MAC-
25 Maucher/Furrer (2007), S. 294.
Broadband Wireless Access
21
Transportdienst und die QoS-Eigenschaften der übertragenen Pakete. Auf diese Weise
ist jeder Dienst in IEEE 802.16-Netzen verbindungsorientiert.
Der Allokationsprozess von verfügbarer Bandbreite auf die QoS-Anforderungen der
Anwendungen wird auch als Scheduling bezeichnet. Der Scheduling-Algorithmus legt
den Zeitplan fest, nach dem die verschiedenen Service Flows mit ihren unterschiedlichen Anforderungen an Datendurchsatz und Latenzzeit bedient werden. Damit das
Bandbreitenmanagement die Kapazität des Funkkanals gleichzeitig so effizient wie
möglich nutzt, wurde der Signalisierungs-Overhead für das Bandbreitenmanagement
klein gehalten und es wird nur dann Bandbreite alloziert, wenn tatsächlich ein Bedarf
besteht.
Eine Basisstation ist jederzeit über den tatsächlichen Bandbreitenbedarf der aktiven
Teilnehmer für den Downlink informiert, während die Informationen über den jeweiligen
Uplink-Bedarf bei den Teilnehmerstationen verteilt vorliegen. Damit die Basisstation, die
für das zentrale Bandbreitenmanagement zuständig ist, diese Informationen erhält,
müssen die Teilnehmerstationen ihren Uplink-Bedarf bei der Basisstation anmelden, um
entsprechende Kapazitäten anzufordern. Die Bandbreitenanforderungen können sowohl inkrementeller als auch aggregierter Natur sein. Diese Anforderungen nach dem
sog. Demand Assigned Multiple Access (DAMA)-Prinzip erfolgen auf der Basis von vier
bzw. fünf definierten Uplink-Scheduling-Diensten:
•
Der Unsolicited Grant Service (UGS) bietet die höchsten QoS-Garantien für Echtzeit-Applikationen, die periodisch Daten gleich bleibender Größe generieren. Mit
UGS wird ein Service Flow mit konstanter Bitrate über das Funknetz transportiert.
Typische UGS Service Flows sind ATM Constant Bit Rate, E1/T1 over ATM und
Voice over IP (ohne Silence Suppression).
•
Der Real-time Polling Service (rtPS) wird für Service Flows eingesetzt, die ebenso
Echtzeit-Anforderungen besitzen, jedoch periodisch Daten variabler Größe generieren. Im Vergleich zu UGS benötigt rtPS einen etwas größeren ProtokollOverhead, da der jeweilige Bandbreitenbedarf übermittelt werden muss und auch
die Latenzzeit etwas höher ist. Die Bandbreite wird aber effizienter genutzt, da
kein Leerlauf reserviert wird. rtPS eignet sich vor allem für Audio/VideoStreaming.
•
Die Standarderweiterung IEEE 802.16e verfügt mit dem Extended Real-Time Polling Service (ertPS) über einen zusätzlichen Uplink Scheduling Dienst. ertPS unterstützt Voice over IP mit aktiver Silence Suppression. Trotz geringem ProtokollOverhead und Latenzzeit wie bei UGS wird die allozierte Bandbreite dynamisch
angepasst, um die Bandbreiteneffizienz zu steigern.
•
Der Non-real-time Polling Service (nrtPS) ist für Service Flows ausgelegt, die aperiodisch Daten variabler Größe generieren und dabei eine gewisse Toleranz gegenüber Latenzzeit und Latenzzeit-Variationen aufweisen. Der nrtPS Scheduling
22
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Dienst bietet eine minimale reservierte Datenrate, wobei er sich gewissermaßen
komplementär zu den Real Time Service Flows verhält und deren jeweils nicht
genutzten Bandbreiten nutzt, um seine Datenrate über das minimal reservierte
Niveau hinaus zu erweitern. Typische nrtPS-Anwendungen sind Internet Access
mit garantierter minimaler Datenrate oder ATM Guaranteed Frame Rate.
•
Der Best Effort (BE) Scheduling Dienst stellt keine QoS-Garantien bereit und entspricht dem Dienst, wie er üblicherweise im öffentlichen Internet zur Verfügung
steht. Die Übertragungsqualität ist abhängig von der momentanen Auslastung des
Netzes. Damit eignet sich der BE-Scheduling Dienst für alle Anwendungen, die
keine Mindestanforderungen an Datendurchsatz, Latenzzeit oder LatenzzeitVariation besitzen, wie den regulären Internetverkehr ohne QoS-Garantien.
3.2.2.2 Sicherheitsmaßnahmen
Für Funknetze spielen Sicherheitsmaßnahmen eine besonders große Rolle, da es keines physischen Zugangs wie bei einem leitungsgebundenen Übertragungsmedium bedarf, um den Datenstrom abzugreifen. Funkwellen können jederzeit unerkannt von Dritten empfangen werden. Es kommt daher auf die Stärke der Verschlüsselung der Signale an und welcher Aufwand betrieben werden muss, um die transportierten Inhalte abzuhören bzw. mitzulesen. Die Erfahrungen aus der Kryptografie lehren, dass eine absolute Sicherheit nicht und eine nahezu absolute nur mit enorm hohem Aufwand zu gewährleisten ist. Je nach Schutzbedürftigkeit der Informationen und der realen Angriffszenarien ist für die meisten Funkanwendungen ein skalierter Schutzgrad ausreichend,
der mit deutlich weniger Aufwand zu erreichen ist. Aus der Erfahrung mit IEEE 802.11
(WLAN) hat sich jedoch gezeigt, dass es nicht hinreichend ist, die Installation von Sicherheitsmaßnahmen in den oberen Schichten vorzusehen und sie somit faktisch den
Nutzern zu überlassen. Ein Großteil der WLAN-Nutzer verzichtet auf Schutzmaßnahmen, sei es aus mangelndem Sicherheitsbewusstsein, fehlendem technischen Verständnis oder Bequemlichkeit. Der IEEE 802.16-Standard sieht daher bereits in der
Data Link-Schicht robuste Sicherheitsverfahren vor.
Die grundsätzlichen Anforderung nach Sicherheit in der elektronischen Kommunikation
beinhaltet fünf grundlegende Aspekte:
•
Authentifizierung – Bestätigung von Identität und Echtheit
•
Autorisierung – Zuweisung und Überprüfung von Zugriffsrechten
•
Vertraulichkeit – Schutz von Inhalten vor dem Mitlesen von Dritten
•
Integrität – Schutz vor Veränderung der Daten durch Dritte
•
Verfügbarkeit – Dienste und Daten stehen bei Bedarf zur Verfügung
Broadband Wireless Access
23
Bis auf den Aspekt der Verfügbarkeit werden alle Sicherheitsanforderungen im
IEEE 802.16-Standard adressiert. Bei der Ausarbeitung neuer Standardvarianten wurden jeweils Schwachstellen bei der Sicherheit verbessert. Während beispielsweise bei
IEEE 802.16-2004 nur die Teilnehmerstationen gegenüber den Basisstationen authentifiziert werden und dies Angriffsmöglichkeiten durch sog. Man-in-the-Middle-Attacken
offen lässt, erfolgt bei IEEE 802.16e eine Authentifizierung in beide Richtungen. Die
Autorisierungen der Teilnehmerstationen muss regelmäßig erneuert werden. Hierbei
findet auch eine regelmäßige Aktualisierung des Schlüsselmaterials für die Datenverschlüsselung statt. Als kryptografische Methoden zur Datenverschlüsselung sind sowohl der DES (Data Encryption Standard) als auch AES (Advanced Encryption Standard) vorgesehen. Da DES mittlerweile als theoretisch und praktisch gebrochen gilt,
wird von Experten für WiMAX-Systeme der Einsatz von AES empfohlen.
3.2.3 Mobilitätsunterstützung
Um BWA-Dienste nicht nur ortsfest, nomadisch oder portabel sondern auch mobil einzusetzen, muss ein erheblich größerer technischer Aufwand betrieben werden. Zu den
Anforderungen an ein mobiles System gehört, dass bestehende Verbindungen ohne
eine merkbare Unterbrechung von einer Basisstation zur nächsten weitergereicht werden können, während sich der Teilnehmer mit bis zu 125 km/h bewegt. Schnelle Ortsveränderung stellen gleichzeitig erschwerte Bedingungen für den Funkkanal dar: Die
Verbindung ist über die meiste Zeit NLOS, die Verhältnisse bezüglich Streuung, Beugung, Abschattung und Reflexion der Signale verändern sich permanent, bei hohen
Geschwindigkeiten kommt es zu Dopplerverschiebungen und es treten immer wieder
plötzliche Empfangsleistungseinbrüche auf. Hinzu kommt, dass mobile Endgeräte nur
über beschränkte Energiespeicher und Rechenleistungen sowie kleine, ungerichtete
Antennen verfügen. Schließlich muss das Netz immer über den Aufenthaltsort der WiMAX-Endgeräte informiert sein, um ankommende Verbindungsanfragen z. B. beim Telefoniedienst an die Basisstation der aktuellen Funkzelle zu leiten.
Um den besonderen Anforderungen an die Luftschnittstelle zu begegnen, wird, wie bereits in Abschnitt 3.2.1.2 erwähnt, mit Scalable OFDMA ein spezielles Übertragungsverfahren eingesetzt. Die Anforderungen an die Funktionalitäten eines mobiles Funknetzes
betreffen nicht nur die Luftschnittstelle, sondern auch wesentliche Elemente des Kernnetzes. Der IEEE 802.16-Standard spezifiziert wiederum grundsätzlich nur die Luftschnittstelle. Um die bei mobilen Netzen besonders wichtige Interoperabilität der Endgeräte mit allen Netzen zu gewährleisten, ergänzte das WiMAX-Forum den
IEEE 802.16e-Standard im Mobile WiMAX-Profil durch Spezifikationen für das Gesamtsystem aus Luftschnittstelle, Netzarchitektur und Protokolle. Mobile WiMAX-Systeme
unterscheiden sich somit grundlegend von Fixed WiMAX-Systemen.
Netze nach der Mobile WiMAX-Spezifikation verfügen über komplexe Mechanismen zur
Erkennung der jeweils stärksten Basisstation und zum dynamischen Wechsel zwischen
24
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Basisstationen ohne Datenverlust und merklicher Dienstunterbrechung. Der Energieverbrauch wird durch dynamische Sendeleistungsanpassungs- und Standby-Verfahren
gedrosselt. Der momentane Aufenthaltsort der Teilnehmer wird in netzseitigen Datenbanken vorgehalten. Auch für die systemübergreifende Authentifizierung, Autorisierung
und Abrechnung beim Roaming wurden Mechanismen spezifiziert.
Wie beim herkömmlichen Mobilfunkstandard 3GPP/UMTS, werden bei Mobile WiMAX
Netzwerkkomponenten und funktionale Einheiten für eine Bereitstellung kompletter
End-to-End-Dienste definiert.26 Der wesentliche Unterschied zu den Mobilfunkstandards besteht in einer durchgehenden IP-basierten Ende-zu-Ende-Architektur. Es müssen somit keine zwei parallele Systeme für leitungsvermittelte Sprach- und paketvermittelte Datenverkehre betrieben werden, was mit substanziellen Kostenersparnissen verbunden ist. Als All-IP-Netz bestehen Mobile WiMAX-Netze aus kostengünstigeren IPKomponenten, deren Entwicklung schneller voranschreitet als die der leitungsvermittelten Komponenten und die stärker auf Software basieren und über besser zugängliche
Schnittstellen verfügen. Hierin wird von einigen Experten der zentrale Kostenvorteil von
WiMAX gegenüber UMTS gesehen. Es wird argumentiert, dass obwohl die Basisstationen vergleichbare Kosten erzeugen, die Mobile WiMAX Gesamtsysteme durch die
deutlich kostengünstigeren Backhaul-Netze einen Wirtschaftlichkeitsvorteil gegenüber
den 3GPP/UMTS-Netzen besitzen.27
Weitere Anforderungen, die für die Spezifikation der Mobile WiMAX Ende-zu-EndeArchitektur zugrunde gelegt wurden, sind eine weitgehende Entkopplung des Zugangsnetzes (Access Service Network) vom Kernnetz (Connectivity Service Network) (vgl.
Abbildung 3-4), ein flexibler und modularer Aufbau für vielfältige Einsatzszenarien
(Stadt/Land, verschiedene Frequenzbänder, flache und hierarchische Netztopologien,
Paralleler Betrieb von ortsfesten, portablen und mobilen WiMAX-Endgeräten), Unterstützung einer breiten Palette von Anwendungen und Diensten (VoIP, Notrufe, Audio/Videostreaming, IP-Broad- und Multicast, Internetzugang, Application Service Provision, SMS/MMS/WAP) sowie nicht zuletzt Roaming zwischen WiMAX-Netzen verschiedener Betreiber bis hin zu Roaming zwischen verschiedenen Netztypen (3GPP,
3GPP2, DSL, etc.).
26 Vgl. Maucher/Furrer (2007), S. 358ff.
27 Vgl. Harrowell (2007), S. 50.
25
Broadband Wireless Access
Abbildung 3-4:
Netzwerkelemente von Mobile WiMAX
Network Interoperability Interface
Service Provider
IP Based
Core Networks
Mobile WiMAX
Terminal
Mobile
WiMAX
Base
Station
Portable WiMAX
Terminal
Access
Service
Network
Gateway
(ASN-GW)
Fixed WiMAX
Terminal
User Terminals
Access Service Network
Air Interface
AAA
Server
Content
Services
Mobile
IP Home
Agent
IMS
Services
Billing
Support
Systems
Operation
Support
Systems
Connectivity Service Network
Roaming Interface
WiMAX Komponenten
IT Standard Komponenten
Quelle: Maucher/Furrer
3.2.4 WiMAX Netzstruktur
Dass es sich bei Fixed WiMAX- und Mobile WiMAX-Netzen um deutlich unterschiedliche Systeme handelt, zeigt sich auch bei den verschiedenen Netzstrukturen und Netzelementen. Gemeinsam ist beiden Systemen die Point-to-Multipoint-Topologie, bei der
eine Basisstation in ihrer Reichweite viele Teilnehmerstationen bzw. WiMAX-Endgeräte
bedient. Das Versorgungsgebiet einer Basisstation kann hierbei in mehrere Sektoren
aufgeteilt sein, die jeweils mit einer anderen Frequenz bedient werden, um die Kapazität zu erhöhen.
Bei Fixed WiMAX-Netzen können die Basisstationen relativ unabhängig voneinander
dort errichtet werden, wo ein hohes Nutzerpotenzial für funkbasierte ortsfeste Breitbandanschlüsse vorhanden ist. Je nach örtlicher Verfügbarkeit der Breitbandzuführung,
werden die Basisstationen kabelgebunden oder durch Point-to-Point-Richtfunk in das
IP-Backhaul-Netz des Betreibers eingebunden. Neben BWA-Diensten können WiMAXBasisstationen auch in den Backhaul von UMTS-Basisstationen eingebunden werden
(vgl. Abbildung 3-5).
26
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Abbildung 3-5:
Netzstruktur bei Fixed WiMAX
WiMAX
Basisstation
fixed Indoor
ng
indu
verb
Funk
t
in
o
t to P
Poin
Funkturm
portable
Firma XY
IP-Netz
fixed Outdoor
Kernnetz- und
Diensteserver
City
Backhaul für UMTS
Basisstationen
Internet
Quelle: brown iposs
Um die Zugangsdienste und ggf. weitere Dienste zu administrieren wird ein zentraler
Kernnetz- und Diensteserver benötigt, der unter anderem die Dienste bereitstellt sowie
die Authentifizierung, die Autorisierung und das Accounting (AAA) organisiert. Die Ende-zu-Ende-Übertragung findet ausschließlich auf IP-Basis statt. Damit zählen WiMAXNetze zur Gruppe der sog. Next-Generation-Networks (NGN) und können nahtlos in
andere (leitungsgebundene) NGN integriert werden.
Die WiMAX-Nutzer werden je nach Serviceangebot des Netzbetreibes der jeweils
nächstgelegenen Basisstation fest zugeordnet, was aber einer nomadischen Nutzung
entgegensteht. Für die Netzbetreiber hat dies den Vorteil, dass sie alle Nutzer innerhalb
der Reichweite einer Basisstation kennen und leichter Verkehrsschätzungen und Kapazitätsplanungen betreiben können. Die Systemarchitektur von IEEE 802.16d-2004Netzen ist relativ einfach und enthält hauptsächlich gängige Ethernet- und IPSystemtechnik. Dies hat den Vorteil, dass auch kleine Netzbetreiber mit relativ geringem Netzplanungs- und Netzbetriebsaufwand Fixed WiMAX-Netze betreiben können,
beispielsweise als punktuelle Zugangsnetze in Ortschaften ohne sonstige Breitbandversorgung.
Deutlich anders verhält es sich mit Netzen nach dem Mobile WiMAX-Profil und dem
IEEE 802.16e-Standard. Voraussetzung für ein mobiles Diensteangebot sind Netze, die
eine hinreichende Flächendeckung aufweisen - entsprechend den Bewegungsräumen
27
Broadband Wireless Access
der potenziellen Nutzer. Das bedeutet, dass Netze für Mobile WiMAX ähnlich wie klassische Mobilfunknetze eine zellulare Struktur aufweisen (vgl. Abbildung 3-6).
Abbildung 3-6:
Netzstruktur bei Mobile WiMAX
Internet
ASN-GW
NOC
Kernnetz- und
Diensteserver
(VoIP. Billing, etc)
Quelle: brown-iposs
Die Zellen besitzen jeweils einen Radius von 500 m bis zu 3 km, um auch eine hinreichende Funkversorgung innerhalb der Gebäude und den Einsatz von mobilen Terminals zu gewährleisten. Nach Berechnungen des WiMAX-Forums werden etwa ein Drittel Basisstationen im Vergleich zu UMTS-HSPA benötigt, um die gleiche Datendichte
(Kilobytes/Sekunde/Quadratkilometer) zu realisieren.28 Soll jedoch mit WiMAX eine
höhere Leistungsdichte zur Verfügung gestellt werden, um ein Alleinstellungsmerkmal
im Vergleich zu UMTS zu generieren, sind Netze von gleicher oder sogar höherer Basisstationsdichte erforderlich.
Ein sog. WiMAX Access Service Network Gateway (ASN-GW) ermöglichet das Handover einer Funkverbindung von einer Zelle zur nächsten. Je nach Auslastung der Funk-
28 Vgl. Gray (2006), S. 9.
28
Diskussionsbeitrag Nr. 307
zellen können die Nutzer dynamisch benachbarten Zellen zugeordnet werden. Der gesamte Netzüberwachungsaufwand ist erheblich größer als beim Fixed WiMAX, so dass
erheblich größere Anforderungen an das Network Operations Center (NOC) gestellt
werden.
3.2.5 Verfügbarkeit von WiMAX-Komponenten
Nachdem zunächst BWA-Netze mit sog. Pre-WiMAX Komponenten aufgebaut wurden,
sind seit 2006 zertifizierte Fixed WiMAX Systemkomponenten verschiedener Hersteller
verfügbar. Ende 2007 wurde mit den ersten Tests für die Zertifizierung von Mobile WiMAX Systemen begonnen. Nach Aussagen des WiMAX-Forums sollen im ersten Halbjahr 2008 die ersten Zertifikate vergeben werden.29 Seit Ende 2007 werden die ersten
kommerziellen WiMAX-Netze nach IEEE 802.16e aufgebaut.30
Der Prozessorenhersteller Intel, einer der maßgeblichen Unterstützer des WiMAXForums, hat bereits vor längerer Zeit erklärt, WiMAX neben WLAN auf dem sog.
„Centrino-Chip“ zu integrieren, damit Notebooks künftig serienmäßig mit diesen beiden
Funkschnittstellen angeboten werden. Aktuell existieren Prototypen sowohl für ein derartiges Chip-Set, das zunächst unter dem Entwicklungsnamen „Rosedale“ und derzeit
unter „Echo Peak“ geführt wird, als auch für nachrüstbare externe PCMCIA-Karten.31
Mit den integrierten Funkschnittstellen sollen je nach Verfügbarkeit und Netzstärke
nahtlose Wechsel zwischen WLAN und WiMAX-Netzen möglich werden. Die Markteinführung dieser integrierten Chips wird von Experten für 2008 erwartet. Bis eine installierte Basis an Notebooks mit eingebauter WiMAX-Schnittstelle in signifikanter Größenordnung erreicht wird – dies wird frühestens ab 2009/2010 der Fall sein – werden voraussichtlich PCMCIA-Karten als Zwischenlösung eine gewichtige Rolle spielen.
Im Frühjahr 2007 wurden erste Prototypen für Mobile WiMAX-Handhelds bzw. WiMAXMobiltelefone vorgestellt.32 Mit der Verfügbarkeit erster Serienmodelle, beispielsweise
von Nokia und Samsung, wird gegen Ende des Jahres 2008 gerechnet. Eine Massenmarkttauglichkeit von WiMAX-Telefonen setzt voraus, dass sie ebenfalls UMTS und
GSM integriert haben und alle Funktionalitäten wie heutige bzw. künftige Mobiltelefone
bieten. Wie die Erfahrungen mit neuen Mobilfunktechnologien wie GPRS und UMTS
zeigen, erfordern erfolgreiche Penetrationen auf dem Massenmarkt selbst bei aktiver
Vermarktungsunterstützung der Netzbetreiber mehrere Jahre.
29 Vgl. „WiMAX Forum Begins Certification Testing for Mobile WiMAX (TM) Products“, WiMAX Forum
Press Release, 19.12.2007.
30 Die ersten kommerziellen WiMAX-Netze nach IEEE 802.16e wurden in Deutschland durch den baden-württembergischen Regio-Carrier Neckarcom aufgebaut.
31 Vgl. „Intel arbeitet an kombiniertem WLAN/Wimax-Modul“, heise.de vom 31.5.2007.
32 Vgl. http://de.internet.com/index.php?id=2047806.
29
Broadband Wireless Access
Abbildung 3-7:
Verfügbarkeit von Mobile WiMAX-Komponenten
Mobiltelefone
mit WIMAX
Mobile WiMAX
Basisstationen
Einschubkarten
Mobile WiMAX
Chipsets
2007
2008
Erste kommerzielle
Netze
PDA mit
WIMAX
Notebooks mit
integriertem
WiMAX
2009
2010
Aufbau größerer
Netze
Zunehmende Adoption von mobilen Internetdiensten
Quelle: Carbonne/Pujol (2006)
Da es sich bei den heute verfügbaren WiMAX-Systemen um die erste Generation von
Netzkomponenten und Endgeräten handelt und noch relativ wenig Praxiserfahrungen
mit hohen Nutzerzahlen bestehen, ist mittelfristig von einer anhaltend hohen Dynamik
bei der technischen Weiterentwicklung auszugehen. Voraussetzung hierfür ist, dass die
Nachfrage nach WiMAX-Systemen weiterhin hoch bleibt. Die technologischen Möglichkeiten von WiMAX sind nach Experteneinschätzungen noch lange nicht ausgereizt und
mit jeder neu auf den Markt kommenden Produktgeneration wird die Leistungsfähigkeit
gesteigert.
Derzeit kommen beispielsweise zunehmend kompaktere Basisstationen auf den Markt,
die am Standort geringeren Platzbedarf haben und somit zur Kostenersparnis und besseren Akzeptanz der Standortbesitzer beitragen. Durch die Unterteilung des Versorgungsbereichs in derzeit bis zu sechs Sektoren kann die Kapazität erhöht und beispielsweise über tausend aktive Verbindungen je Standort ermöglicht werden.
30
Diskussionsbeitrag Nr. 307
3.2.6 Zusammenfassung der wesentlichen technologischen Merkmale
In Tabelle 3-1 sind die wesentlichen technologischen Merkmale der aktuellen Standards
IEEE 802.16, IEEE 802.16d-2004 und IEEE 802.16e-2005 zusammengefasst.33
Tabelle 3-1:
Technologische Merkmale von WiMAX im Überblick
IEEE 802.16
IEEE 802.16d-2004
(Fixed WiMAX)
IEEE 802.16e-2005
(Mobile WiMAX)
Standard verabschiedet
Dezember 2001
Juli 2004
Dezember 2005
Betriebsfrequenz
10-66 GHz
2-11 GHz
2-6 GHz
Reichweite
LOS: bis 5 km
LOS: 12 bis 15 km
NLOS: 1 bis 3 km
NLOS: 1 bis 5 km
Übertragungsverfahren
SCA/OFDM
OFDM 256
SOFDMA 2048
Topologie
Point to Point
Point to Multipoint; mehrere Point to Multipoint
100 Terminals möglich;
Anzahl aktiver Nutzer beschränkt
Anwendung
Breitbandzuführung, BWA
einzelner Großkunden
BWA
BWA
Handover
nein
nein
ja
Kanalbandbreiten
20, 25, 28 MHz
flexibel von 1,5 bis 20 MHz
1,25 bis 20 MHz
Durchsatz (je nach
Kanalbb.)
bis zu 134 Mbit/s
bis zu 70 Mbit/s
bis zu 35 Mbit/s
Quellen: Maucher/Furrer, verschiedene Hersteller, brown-iposs
33 Der Standard IEEE 802.16 wird der Vollständigkeit halber mit aufgeführt, im weiteren jedoch nicht
näher beleuchtet, da er wegen seiner hohen Betriebsfrequenzen nicht für BWA-Anwendungen eingesetzt wird. Im Folgenden beschränkt sich die Darstellung auf die wesentlichen technischen Merkmale
der beiden WiMAX-Standards IEEE 802.16-2004 und IEEE 802.16e.
Broadband Wireless Access
4
31
Die Vergabe von BWA-Frequenzen für den deutschen Markt
Die Diskussion um die regulatorischen Rahmenbedingungen für den Aufbau von BWANetzen in Deutschland geht auf das Jahr 2004 zurück, als die Bundesnetzagentur Eckpunkte des geplanten Zuteilungsverfahrens für Frequenzen im Bereich 3400-3600 MHz
veröffentlichte und eine Anhörung durchführte.34 Dieser Frequenzbereich war zuvor für
Wireless Local Loop (WLL) vorgesehen, wurde jedoch kaum für drahtlose Telefonanschlüsse genutzt. Nach Absprache mit der BNetzA wurden in der Zwischenzeit einige
der WLL-Zuteilungen bereits für den Aufbau von Pre-WiMAX-Netzen eingesetzt.35 Die
BNetzA verfolgte bei der Vergabe der BWA-Frequenzen einen technologieneutralen
und sehr flexiblen Regulierungsansatz, der zu einer effizienten Frequenznutzung und
einer dynamischen Entwicklung im Bereich neuer Funktechnologien und Geschäftsmodelle führen soll. WiMAX ist damit nur eine der Technologien, die im Frequenzbereich
bei 3,5 GHz eingesetzt werden können. Der technologieneutrale flexible Regulierungsansatz ist als Teil der Gesamtkonzeption einer insgesamt flexibleren Frequenzregulierung zu sehen. In der Vergangenheit waren für bestimmte Nutzungen meist auch keine
alternativen Technologien verfügbar, so dass sich die Definition und Abgrenzung verschiedener Nutzungszwecke in der Frequenzordnung an der eingesetzten Technik orientierte. Die flexiblere Frequenzregulierung wurde in Deutschland im Jahr 2003 mit der
Erarbeitung erster Eckpunkte von „Strategischen Aspekten zur Frequenzregulierung“
eingeleitet.36
4.1
Zuteilung der BWA-Frequenzen
4.1.1 Wahl des Vergabeverfahrens
Da das BWA-Frequenzspektrum aufgrund der Art der Nutzung und der technologischen
Rahmenbedingungen eine nur begrenzt verfügbare Ressource darstellt, ist eine Frequenzregulierung erforderlich. Nach § 55 Abs. 9 TKG erfolgte zunächst eine Entscheidung der Präsidentenkammer über die Anordnung eines Vergabeverfahres nach § 61
TKG. Im nächsten Schritt wurde nach § 61 Abs. 1 TKG eine Entscheidung über die
Wahl des Vergabeverfahrens getroffen, das anschließend im Hinblick auf seine Regeln
und Durchführungsmodalitäten konkretisiert wurde.
Für eine möglichst bedarfsgerechte Zuteilung der BWA-Frequenzen hatte die BNetzA
zunächst ein zweistufiges Frequenzvergabeverfahren vorgesehen, bei dem der Frequenzzuteilung ein Registrierverfahren vorangestellt war. Das Registrierverfahren, das
von Dezember 2005 bis Ende Februar 2006 durchgeführt wurde, hatte zum Ergebnis,
34 Vgl. BNetzA (2005).
35 Beispielsweise von DBD, vgl. hierzu Abschnitt 5.3.
36 Vgl. BNetzA (2006d), S. 15.
32
Diskussionsbeitrag Nr. 307
dass die verfügbaren Frequenzen im Bereich 3.400 – 3.600 MHz nicht ausreichten, um
die Nachfrage zu decken: 102 Unternehmen hatten insgesamt 1.221 Anträge auf Frequenzzuteilung eingereicht, von denen 9 auf eine bundesweite Frequenzzuteilung gerichtet waren.37 Die Nachfrage übertraf das Angebot somit bei weitem. Von daher entschied die BNetzA am 26.09.2006, dass die Frequenzen im Bereich 3.400 – 3.600 MHz
im Rahmen eines Versteigerungsverfahren nach § 61 Abs. 4 und 5 TKG vergeben werden. Die Regeln des Versteigerungsverfahrens wurden nach einer öffentlichen Anhörung festgelegt.
4.1.2 Versteigerungsverfahren und Zuteilungsauflagen
Frequenzen und Regionen
Aus Gründen der Funkverträglichkeit zu benachbarten Frequenznutzungen (insbesondere durch WLL) können aus dem Frequenzbereich 3.400 bis 3.600 MHz maximal 2 x
84 MHz genutzt werden. Dabei handelt es sich um die Frequenzbereiche 3.410 bis
3.494 MHz (Unterband) und 3.510 bis 3.594 MHz (Oberband).38
Zur Versteigerung kamen in 28 Regionen je 4 Frequenzpakete (A, B, C, D), die jeweils
21 MHz (gepaart) umfassen. Bei den Frequenzpaketen C und D stand aufgrund der
früheren WLL-Zuteilungen in einigen Regionen das vollständige Spektrum nicht flächendeckend bzw. nicht im vollen Umfang zur Verfügung. Bei der Abgrenzung der Versteigerungsregionen berücksichtigte die BNetzA zusammenhängende Wirtschaftsregionen und legte Wert auf eine Mischung aus städtischem und ländlichem Raum.
Nutzungszweck
Der Nutzungszweck der Frequenzen ist auf den breitbandigen drahtlosen Netzzugang
(BWA) ausgerichtet und sieht keine Festlegung auf die einzusetzende Technologie vor.
Zum Zeitpunkt der Versteigerung war die Nutzung noch auf den festen Funkdienst beschränkt, wobei die BNetzA bereits in den Vergabebestimmungen auf eine mögliche
mobile Nutzung in der Zukunft hinweist.39 In der Zwischenzeit hat der Regulierer gegenüber den Zuteilungsinhabern und der Öffentlichkeit die Absicht einer Öffnung für
mobile Dienste im BWA-Frequenzbereich bestätigt.40 Dies sorgte für Investitionssicherheit für Hersteller und Zuteilungsinhaber in Bezug auf Mobile WiMAX-Systeme.
Die formelle Freigabe ist derzeit in Vorbereitung. Hierzu muss der Frequenzbereichszuweisungsplan für den 3,5 GHz-Bereich angepasst werden. Da dies im Zuge einer
37
38
39
40
Vgl. BNetzA (2006).
Vgl. zur genauen Aufteilungen der Frequenzen BNetzA (2006d), S. 2.
Vgl. BNetzA (2006d), S. 14.
Vgl. „Wimax-Lizenzinhaber bekommen Freigabe für mobilen Betrieb“, Meldung auf heise.de vom
28.06.2007.
Broadband Wireless Access
33
allgemeinen Revision des Frequenzbereichszuweisungsplans geschieht, ist dies ein
etwas aufwändigerer Prozess, der aber voraussichtlich im ersten Halbjahr 2008 abgeschlossen sein wird.
Mindestgebot
Zur Versteigerung wurde für jedes Frequenzpaket in jeder Region ein Mindestgebot und
ein sog. „Lot Rating“ für die Festsetzung der Bietrechte definiert. Die Mindestgebote für
die Frequenzpakete in den einzelnen Regionen lagen in Abhängigkeit von der Versorgungsfläche und Bevölkerungsdichte zwischen 103.000 Euro (Frequenzpakete C und D
für die Region 7 Vorpommern) und 1,819 Mio. Euro (Region 8 Köln-Düsseldorf). Die
Summe aller Mindestgebote für die angebotenen Frequenzpakete betrug knapp 60 Mio.
Euro.41
Befristung
Die Frequenzzuteilungen sind bis zum 31. Dezember 2021 befristet.
Versorgungsverpflichtung
Als Konsequenz aus der Erfahrung mit den früheren WLL-Vergaben, wurde die BWAFrequenzvergabe mit einer Versorgungsverpflichtung verbunden. In jeder Versteigerungsregion müssen bis zum Jahr 2009 15% und bis 2011 25% der Gemeinden mit
einer BWA-Grundversorgung erschlossen sein.42 Bei der Festlegung des Maßstabs für
die Versorgungsverpflichtung wurde berücksichtigt, dass in dicht besiedelten Regionen
bereits konkurrierende Angebote zur Realisierung breitbandiger Internet-Zugänge vorhanden sind.
Über den Versorgungsgrad hinaus wurde eine Vorgabe zur Versorgung einer bestimmten Anzahl an Gemeinden formuliert, um die bessere Abdeckung weniger dicht besiedelter Gebiete zu erreichen. Dabei gilt eine Gemeinde mit 50 km² Fläche als versorgt,
wenn mindestens eine Basisstation43 zur Anbindung von Teilnehmern in Betrieb ist. Bei
kleineren Gemeinden mit bis zu 30 km² Fläche ist es bereits ausreichend, wenn weniger als 3 km Entfernung zwischen der Gemeindegrenze bis zur nächsten in Betrieb
befindlichen Basisstation bestehen. Damit können mehrere kleine Gemeinden durch
den Betrieb einer einzigen Basisstation als versorgt gelten.44 Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass dem Zuteilungsinhaber bei der Erfüllung der Versorgungsverpflichtung die Versorgung durch Dritte angerechnet wird.45
41 Vgl. BNetzA (2006a) und zur Auflistung der Mindestgebote und des Lot Rating pro BWA-Region
BNetzA (2006d), S. 8-9.
42 Vgl. BNetzA (2006b) und zur genauen Auflistung der der zu versorgenden Gemeinden pro BWARegion BNetzA (2006d), S. 4-5.
43 Die BNetzA verwendet für eine Basisstation den Begriff „Zentralstation“.
44 Vgl. BnetzA (2006d), S. 57.
45 Vgl. Marwinski (2007), Folie Nr. 6.
34
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Die BnetzA führt seit Jahresende 2007 jährliche Abfragen der Aktivitäten durch. Auf
diese Weise ist der Regulierer rechtzeitig über die Einhaltung der Versorgungsverpflichtungen unterrichtet. Sollten die Frequenzzuteilungsinhaber ihre Verpflichtungen jedoch
nicht einhalten, so droht ihnen ein Widerruf der Zuteilungen.
Möglichkeiten der Kooperation und Unterlizenzierung
Bei der Nutzung der BWA-Frequenzen bestehen vielfältige Möglichkeiten zur Kooperation mit anderen Anbietern. Zunächst steht es jedem Zuteilungsinhaber offen, die Übertragungskapazitäten der zugeteilten Frequenzen durch selbstständige Diensteanbieter
oder Marketing-Partner (Reseller) zu vermarkten. In § 55 Abs. 7 TKG sind die rechtlichen Grundlagen für die Frequenzübertragung oder Frequenzüberlassung geschaffen:46
•
Frequenzübertragung: Ein Zuteilungsinhaber kann die erworbenen Frequenzen
für die gesamte Region und das gesamte Frequenzspektrum oder für Teile der
Region und des Frequenzspektrums auf andere Anbieter übertragen. Voraussetzung für die Übertragung ist ein Antrag auf Änderung der Frequenzzuteilung bei
der BNetzA, die die Zuteilungsvoraussetzungen des Erwerbers prüft. Nach der
Genehmigung durch die BNetzA wird der Erwerber zum Zuteilungsinhaber gemäß
TKG. Die Versorgungsverpflichtung wird hierbei auf den neuen Zuteilungsinhaber
übertragen.
•
Frequenzüberlassung: Im Gegensatz zur Frequenzübertragung wird der andere
Anbieter bei der Frequenzüberlassung nicht zum Zuteilungsinhaber, sondern erhält Zugriff auf die gesamte Region und das gesamte Frequenzspektrum oder auf
Teile der Region und des Frequenzspektrums für eine zeitweilige Nutzung. Die
Netze, die durch eine Nutzung der Frequenzüberlassung betrieben werden, werden dem Zuteilungsinhaber bei der Prüfung der Versorgungsverpflichtung angerechnet.
Durchführung der Auktion
Die Auktion war als mehrstufiges simultanes Verfahren angelegt. Jeder Bieter konnte
pro Region nur ein Frequenzpaket ersteigern. Dabei war es den Bietern gestattet, während der Auktion bei der Gebotsabgabe zwischen den einzelnen Frequenzpaketen innerhalb einer Region zu wechseln. Der Gebotsbetrag konnte nicht frei festgesetzt werden, sondern musste aus einer Liste mit validen Geboten gewählt werden (sog. „ClickBox-Bidding“). Während der Auktion wurde vom Bieter ein „Mindestaktivitätsniveau“
gefordert, wobei die Aktivität eines Bieters als die Summe der „Lot Ratings“ der Frequenzpakete ermittelt wurde, für die der Bieter ein aktives Gebot abgegeben hat.
46 Vgl. Marwinski (2007).
Broadband Wireless Access
4.2
35
Ergebnis des BWA-Versteigerungsverfahrens im 3,5 GHz-Bereich
Die Versteigerung der BWA-Frequenzen fand zwischen dem 12. und 15. Dezember
2006 statt. Das ein Jahr zuvor im Zuge des Registrierungsverfahrens festgestellte Interesse an den Frequenzen war bis zu diesem Zeitpunkt deutlich zurückgegangen. Ein
wesentlicher Grund dafür mag darin liegen, dass viele Regionen deutlich größer zugeschnitten sind als von vielen Interessenten (insbesondere den City Carriern und anderen regionalen Anbietern) gewünscht wurde. Es bleibt diesen Interessenten darüber
hinaus aber unbenommen, ohne den Erwerb von Frequenzen über Kooperationen mit
den erfolgreichen Bietern WiMAX zu nutzen. Nach Einschätzung einiger Experten blieben manche Unternehmen dem Versteigerungsverfahren auch fern, weil sie mit einer
künftigen Vergabe von Frequenzen im Bereich 2,6 GHz rechnen, den sie aufgrund der
Ausbreitungseigenschaften für wesentlich attraktiver für die Etablierung von WiMAX
halten.47
Um die Zulassung zur Versteigerung bewarben sich schließlich sechs Unternehmen:
−
Clearwire Europe
−
DBD Deutsche Breitband Dienste GmbH
−
EWE TEL GmbH
−
Inquam Broadband GmbH
−
MGM Productions Group und
−
Televersa Online GmbH
Bei Clearwire, Inquam und MGM handelt es sich um neue Anbieter, die bis zum Auktionszeitpunkt noch nicht im deutschen Breitbandmarkt tätig waren.
Im Rahmen der BWA-Auktion wurden die Frequenzen nach 35 Runden für insgesamt
56 Mio. Euro an fünf Unternehmen versteigert, wobei einige Frequenzen mangels
Nachfrage nicht zugeteilt wurden.48 Das Mindestgebot für alle 112 Frequenzpakete in
den 28 Regionen hatte bei knapp 60 Mio. Euro gelegen. Das Frequenzpaket D fand nur
in den Regionen 13 (Saarland/Pfalz), 25 (Oberpfalz), 27 (Oberbayern) und 28 (Niederbayern) einen Käufer. Insgesamt blieben daher 25 Frequenzpakete (24 Frequenzpakete D, Frequenzpaket C in der Region 14 (Saarland/Pfalz)) ohne Zuteilung. Von den zur
Auktion zugelassenen Bietern haben mit Ausnahme der EWE TEL GmbH alle Unternehmen Frequenzen erhalten. Der in Oldenburg ansässige Regionalcarrier EWE TEL,
der in der Wirtschaftsregion zwischen Ems und Elbe tätig ist, hatte für verschiedene
Frequenzpakete in den Regionen 3 bis 5 mit geboten und schied nach der 7. Runde
aus. Clearwire, Inquam und die Deutsche Breitband Dienste GmbH (DBD) erwarben
47 Vgl. auch BNetzA (2007), S. 14.
48 Vgl. BNetzA (2006c).
36
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Frequenzen zur Abdeckung des gesamten Bundesgebietes, während Televersa und
MGM regionale Zuteilungen erhielten (vgl. Tabelle 4-1).
Tabelle 4-1:
Frequenzpakete der Zuteilungsinhaber
Zuteilungsinhaber
Erworbene Frequenzen
Preis für die Frequenzen
Clearwire Europe S.á.r.l.,
Luxemburg
Frequenzpaket A für alle 28 Regionen
19,69 Mio. Euro
Inquam Broadband GmbH
Frequenzpaket B für alle 28 Regionen
17,59 Mio. Euro
Deutsche Breitband Dienste
GmbH
Frequenzpaket C in allen Regionen
mit Ausnahme der Region 14 (Saarland/Pfalz),
Frequenzpaket D in der Region 14
17,23 Mio. Euro
Televersa Online GmbH
Frequenzpaket D in den Regionen
25 (Oberpfalz) und 28 (Niederbayern)
0,348 Mio. Euro
Frequenzpaket D in Region 27 (Oberbayern)
1,2 Mio. Euro
MGM Productions Group
S.R.L., Italien
Quelle: Bundesnetzagentur
Clearwire ersteigerte das Frequenzpaket A für alle angebotenen Regionen und zahlte
dafür mit 19,69 Mio. Euro im Rahmen der Auktion den höchsten Preis für eine bundesweite Abdeckung. Das Frequenzpaket A wurde in keiner Region nur zum Mindestgebot
versteigert. Das Frequenzpaket B hingegen, das von Inquam erworben wurde, ist in 24
von 28 Regionen zum Mindestgebot verkauft worden. Der Gesamtpreis lag mit 17,59
Mio. Euro deutlich unter dem Preis für das Frequenzpaket A. Die DBD, die das Frequenzpaket C für 17,23 Mio. erwarb, besaß bereits WLL-Zuteilungen, die sie im Jahr
2003 von der insolventen Star 21 Networks übernommen hatte. Mit diesen WLLFrequenzen können die Lücken des erworbenen Frequenzpaketes im Hinblick auf das
Spektrum und die Regionen geschlossen werden.
Das größte Interesse im Rahmen der Auktion bestand an den vier Frequenzpaketen für
die Region 27 (Oberbayern), zu der München und die umliegenden Städte und Landkreise gehören. Für diese Region hat Clearwire mit 2,59 Mio. Euro für das Frequenzpaket A den höchsten Preis bezahlt. Auch das Frequenzpaket D wurde für diese Region
versteigert und fand in der MGM Group mit 1,2 Mio. den Höchstbieter. Als zweitattraktivste Region aus Sicht der Bieter stellt sich nach den Auktionsergebnissen die Region
Köln/Düsseldorf dar.
Broadband Wireless Access
4.3
37
Zuteilung von Restspektrum im 3,5 GHz-Bereich und weitere Frequenzbänder
Restspektrum
Im Rahmen der Versteigerung der BWA-Frequenzen im Dezember 2005 sind nicht alle
Frequenzen zugeteilt worden. In 25 von 28 Regionen wurde jeweils ein Frequenzpaket
nicht vergeben. Dabei handelt es sich ausschließlich um Frequenzpakete der Kategorien C und D, die aufgrund vorhandener WLL-Belegungen nicht flächendeckend oder
nicht im vollen Umfang zur Nutzung zur Verfügung stehen können:
−
Frequenzpaket D in 24 Regionen: Regionen 1-13, 15-24, 26
−
Frequenzpaket C in der Region 14
Diese Frequenzen sollen bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden. Die BNetzA
führte im Frühjahr 2007 eine Anhörung zur Vergabe dieses Restspektrums durch.49
Noch im ersten Quartal 2008 ist mit der Veröffentlichung von Vergaberichtlinien für diese Frequenzen zur öffentlichen Anhörung zu rechnen.
Weitere Frequenzbänder
WiMAX ist nicht nur im Frequenzbereich von 3400 bis 3600 MHz realisierbar. Eine
Empfehlung der European Conference of Postal and Telecommunications Administrations (CEPT) geht bereits im Jahr 1998 auf die möglichen Frequenzbereiche für BWA
(damals noch als FWA bezeichnet) ein.50
In Deutschland wird derzeit auch der zum 3,5 GHz-Band benachbarte Frequenzbereich
3600 – 3800 MHz für BWA in Betracht gezogen. Da in diesem Band auch SatellitenErdfunkstellen betrieben werden, die relativ störempfindlich sind, müssen adäquate
Schutzmaßnahmen eingeplant werden. Experten rechnen mit einer Frequenzzuteilung
für BWA in diesem Bereich nur unter Einhaltung von größeren räumlichen Schutzbereichen rund um die Erdfunkstellen. Nähere Vergaberichtlinien wurden für diesen Frequenzbereich jedoch noch nicht veröffentlicht.
Der Frequenzbereich 5755 – 5875 MHz, der sich direkt oberhalb des allgemein zugeteilten WLAN-Bandes befindet, wurde ebenfalls für BWA zugeteilt. Aufgrund der kurzen
Reichweite dieser hohen Frequenzen und der damit einhergehenden kleinräumlichen
Nutzung ist die Wahrscheinlichkeit für sich gegenseitig störende Funknutzungen geringer. Die Bundesnetzagentur sprach daher im Dezember 2007 eine Allgemeinzuteilung
für gewerbliche, öffentliche, breitbandige ortsfeste BWA-Systeme aus.51 Im Unterschied
zu den für WLAN-Nutzungen ausgesprochenen Allgemeinzuteilungen besteht für die-
49 Vgl. BNetzA (2007a).
50 Vgl. CEPT (1998).
51 Vgl. BNetzA (2007b).
38
Diskussionsbeitrag Nr. 307
sen Frequenzbereich eine Meldepflicht bei der Bundesnetzagentur, die sich aus dem
gewerblichen Betrieb für die Öffentlichkeit ergibt. Dies ist insbesondere auch deshalb
erforderlich, weil innerhalb des Frequenzbereichs auch andere Funkanwendungen, wie
militärische Radare und Satellitenfunk, dieses Spektrum nutzen und nicht gestört werden dürfen.
Darüber hinaus könnten im Rahmen der technologieneutralen flexiblen Frequenzpolitik
auch Frequenzen aus dem digitalen zellularen Mobilfunk für WiMAX nutzbar gemacht
werden. Die Bundesnetzagentur beabsichtigt, möglicht das gesamte für den digitalen
Mobilfunk verfügbare Spektrum zu vergeben und strebt im Rahmen der Vergabe an, die
noch zur Verfügung stehenden Frequenzbereiche zuzuteilen. Am 4. April 2007 hat die
BNetzA eine Entscheidung über die Anordnung und die Wahl eines Vergabeverfahrens
zur Vergabe von Frequenzen in den Bereichen 1,8 GHz, 2GHz und 2,6 GHz für den
digitalen zellularen Mobilfunk getroffen.52 Bereits im Mai 2005 führte die BNetzA eine
Anhörung durch, in deren Rahmen über zukünftigen Frequenzbedarf diskutiert wurde.
Nach deren Auswertung fand am 27.10.2005 eine weitere Anhörung statt, bei der auch
potenzielle WiMAX-Betreiber ihr Interesse an der Nutzung von Frequenzen im 2,6 GHzBereich bekundeten.
Aktuell sind einige der im 2,6 GHz-Band zur Vergabe vorgesehenen Frequenzen streitbefangen und es ist noch unklar, ob dies die Vergabe insgesamt verzögern wird. Die
Firma Airdata hatte gegen die Befristung bis Ende 2007 ihrer Frequenzzuteilungen vor
dem Verwaltungsgericht Köln geklagt und das Gericht hat die BNetzA verpflichtet, die
Frequenzzuteilungen bis zum Jahr 2016 zu verlängern.53 Hiergegen hat die BNetzA
Berufung beim Oberverwaltungsgericht Münster eingelegt, der bereits stattgegeben
wurde. Bis zur nächstinstanzlichen Entscheidung herrscht weiterhin Unklarheit darüber,
wie mit dem betroffenen Spektrum verfahren werden kann.
52 Vgl. BNetzA (2007), auf S. 6-7 wird ausgeführt, durch welche Entwicklungen die Frequenzbereiche
nun verfügbar sind.
53 Vgl. „Airdata AG darf Funkfrequenzen behalten“, Pressemitteilung des Verwaltungsgerichts Köln vom
6. Juli 2007.
39
Broadband Wireless Access
5
Geschäftsmodelle im Markt für BWA
5.1
Wertschöpfungstiefe und Kooperationsmodelle
Die Inhaber der BWA-Frequenzen in Deutschland sind gegenwärtig unterschiedlich
aktiv was den Netzaufbau betrifft und die Strategien aller Akteure sind noch nicht genau
erkennbar (zu den Aktivitäten der Zuteilungsinhaber im Einzelnen mehr in Abschnitt
5.3). Was sich jedoch bereits deutlich abzeichnet ist, dass das Angebot von BWADiensten im Rahmen von Geschäftsmodellen mit unterschiedlichen Wertschöpfungstiefen stattfinden wird. Während Deutsche Breitbanddienste und Televersa Online als
Komplettanbieter auftreten, reicht Inquam Broadband erste regionale Frequenzen an
TK-Unternehmen weiter, die ihre eigenen WiMAX-Netze aufbauen.
Grundsätzlich sind - ausgehend vom Frequenzinhaber - zahlreiche Kooperationsmodelle möglich, die sich in dessen Wertschöpfungstiefe unterscheiden. Die Wertschöpfungskette für das Angebot von BWA-Breitbanddiensten enthält die wesentlichen Stufen
Bewerbung um Frequenzzuteilung, Netzbetrieb, Dienste, Kundenmanagement und Vertrieb (vgl. Abbildung 5-1). Jede Wertschöpfungsstufe erfordert unterschiedliches Knowhow und spezifische Ressourcen.
Abbildung 5-1:
Frequenzen
BWA-Wertschöpfungskette
Netzbetrieb
Dienste
KundenManagement
Vertrieb
Quelle: WIK
Im Rahmen einer klassischen „Make or Buy“-Entscheidung müssen die Inhaber der
Frequenzzuteilungen zunächst ihre eigenen Ressourcen prüfen und daraufhin festlegen, ob sie die gesamte Wertschöpfung im Unternehmen integrieren können oder ob es
wirtschaftlicher erscheint, die Wertschöpfung auf Basis von Kooperationsvereinbarungen gemeinsam mit anderen Unternehmen zu organisieren. Je nach Integrationsgrad
der Wertschöpfungsstufen lassen sich die folgenden generischen Geschäfts- bzw. Kooperationsmodelle unterscheiden:
−
Komplettanbieter-Modell
Ein Komplettanbieter integriert alle Wertschöpfungsstufen vom Lizenzbesitz,
über den Netzaufbau und –betrieb, die Diensteentwicklung und den Dienste-
40
Diskussionsbeitrag Nr. 307
betrieb, das Customer Management bis hin zum Vertrieb im Rahmen des eigenen Unternehmens.
−
Vertriebspartner-Modell
Im Unterschied zum Komplettanbieter wird der Vertrieb durch Kooperationspartner durchgeführt. Alle vorgelagerten Wertschöpfungsstufen werden durch den
Frequenzinhaber selbst betrieben. Wie beim Komplettanbieter besteht die Vertragsbindung zwischen Endkunden und dem Frequenzinhaber. Die Vertriebspartner – beispielsweise örtliche Computerunternehmen, die auch als Installationspartner fungieren – dienen lediglich als Vertragsvermittler auf Provisionsbasis.
−
Service-Provider-Modell
In diesem Modell errichtet und betreibt der Zuteilungsinhaber Netze und Dienste, während die Kundenverwaltung und der Vertrieb von einem Service-Provider
übernommen wird. Wie es im Mobilfunk seit Jahren praktiziert wird, kann ein
Service-Provider-Modell parallel zum Komplettanbieter-Modell gefahren werden.
Für potenzielle WiMAX-Service Provider wird eine derartige Kooperation jedoch
dann erst interessant, wenn die Netze eine Mindestflächendeckung erreicht haben.
−
Access Carrier-Modell (MVNO-/ISP-Modell)
Beim Access Carrier-Modell errichtet und betreibt der Frequenzzuteilungsinhaber WiMAX-Netze und stellt deren Kapazität als Vorleistung einem Kooperationspartner zur Verfügung, der über diese Netzkapazitäten seine eigenen Dienste anbietet. Dieses Modell könnte eventuell für City- und Regiocarrier sowie für
weitere Diensteanbieter, die nicht in eigene Netze investieren möchten bzw.
Nutzer einer bestimmten Region nicht über eigene Netze erreichen können, interessant werden. Ein Access Carrier-Modell könnte auch als Joint Venture zwischen dem Zuteilungsinhaber und einem Diensteanbieter organisiert sein.
−
Konsortial-Modell
Beim Konsortial-Modell baut der Zuteilungsinhaber keine eigenen Netze auf,
sondern bringt seine Frequenzen in ein Konsortium mit anderen TKUnternehmen ein. Dieses Joint Venture wiederum übernimmt den Netzaufbau
und die weiteren nachfolgenden Wertschöpfungsstufen. Denkbar sind hier auch
regional agierende Konsortien.
−
Sublizenzierungs-Modell/Verkauf der Zuteilungen
In diesem Modell beschränkt sich das Interesse des Zuteilungsinhabers darauf,
seine Frequenzzuteilung wirtschaftlich zu verwerten. Eigene Aktivitäten als WiMAX-Netzbetreiber werden nicht (mehr) verfolgt. Die Verwertung der Zuteilung
kann in Form einer Frequenzüberlassung, d. h. der zeitlich befristeten Vermietung der Frequenzen oder einer Frequenzübertragung, d. h. einem Verkauf der
Broadband Wireless Access
41
Frequenznutzungsrechte an einen Dritten geschehen. Im letzteren Fall bedarf
es gemäß den Vergabebedingungen einer Zustimmung durch die Bundesnetzagentur, die zunächst die Zuteilungsvoraussetzungen des Erwerbers überprüfen
muss.
Gegenwärtig ist noch nicht abzuschätzen, welche dieser Kooperationsmodelle sich im
deutschen Markt auf längere Sicht etablieren werden. Für die Frequenzinhaber DBD
und Televersa, die heute zunächst als WiMAX-Komplettanbieter antreten, könnte es
möglicherweise in einer späteren Entwicklungsphase attraktiv sein, sowohl mit Service
Providern zu kooperieren, als auch Netzkapazitäten in Form von Vorleistungen an Access Carrier abzutreten. Inquam Broadband betätigt sich zunächst ausschließlich als
Sublizenzierer der Frequenzen. So wurden beispielsweise Frequenzen an den RegioCarrier VSE-Net im Saarland überlassen. Über die künftige Wertschöpfungstiefe bzw.
Kooperationsmodelle der Frequenzinhaber Clearwire und MGM Production Group, die
seit der Frequenzzuteilung noch keine öffentlichen Aktivitäten unternommen haben,
lässt sich derzeit nur spekulieren.
5.2
Wirtschaftliche Einflussfaktoren für WiMAX-Investitionsentscheidungen
5.2.1 Wettbewerbliches Umfeld
Ortsfester Breitbandzugang
Von zentraler Bedeutung für die Wirtschaftlichkeit von Investitionen in das Angebot von
WiMAX-Diensten ist das wettbewerbliche Umfeld. Wie in Abschnitt 2.1 dargestellt,
herrscht dort wo leitungsbasierte Breitbandzugänge, wie DSL- oder Kabelinternetdienste verfügbar sind ein ausgeprägter Wettbewerb, der sich sowohl in den Wettbewerbsparametern Preis als auch Qualität und Leistung niederschlägt.
Nach allem was die technischen Merkmale der IEEE 802.16-Standards erkennen lassen, können ortsfeste BWA-Dienste auf Basis von WiMAX bezüglich der Qualität der
angebotenen Breitbandzugängen bei weitem nicht mit leitungsbasierten Breitbandanschlüssen konkurrieren. Nicht nur was die Nutzdatenrate je Anschluss betrifft, haben
DSL und Kabelinternet einen deutlichen Vorsprung. Auch bei der zunehmenden Vermarktung von Triple Play können BWA-Anbieter nicht mithalten, denn PMP-WiMAXNetze sind mittelfristig nicht in der Lage IPTV-Dienste zu übertragen.
Wenn WiMAX-Dienste im Bereich der fixen Anschlüsse in der Leistung nicht mit leitungsgebundenen Breitbandanschlüssen konkurrieren können, dann müsste zumindest
der Preis deutlich günstiger sein oder es müsste ein Alleinstellungsmerkmal erkennbar
sein. Beides ist – zumindest bei ortsfesten WiMAX-Diensten – nicht der Fall.
42
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Als Konsequenz daraus, ist nicht damit zu rechnen, dass Fixed WiMAX-Netze im nennenswerten Ausmaß an Orten mit guter Versorgung mit leitungsbasierten Breitbandzugängen errichtet werden. Nach Experteneinschätzungen ist für diese Orte ein profitables Fixed WiMAX-Geschäftsmodell kaum darstellbar.
Ein weiterer wettbewerblicher Faktor von hoher Relevanz für WiMAX-Geschäftsmodelle
ist die gegenwärtige Produkt- und Preisgestaltung der leitungsgebundenen Breitbandanbieter. Seit einiger Zeit enthalten die Standardangebote Daten-Flatrates. Für Funknetze mit geteiltem Zugriff auf die knappen Kapazitäten können Flatrates jedoch falsche
Anreize setzen. Einige sog. Power-User mit permanent hohen Datenraten verknappt die
verfügbare Bitrate anderer Nutzer in der gleichen Zelle. Diese negativen externen Effekte werden im Falle von Flatrates nicht im Pricing dargestellt.
Da allerdings die Nutzer mittlerweile Flatrates erwarten, nicht zuletzt wegen der allgegenwärtigen Werbung für DSL- und Kabelinternetanschlüsse, sind die WiMAXDiensteanbieter gezwungen ähnliche Tarife anzubieten. Um das Risiko von Netzüberlastungen zu verringern, sind bei WiMAX Flatrates mit Einschränkungen, wie beispielsweise Volumenobergrenzen oder sog. Fair-Flat-Vereinbarungen naheliegend.
Aus Kundensicht sind Fixed WiMAX-Dienste vergleichbar mit DSL. Daher ist mittelfristig
auch kein Premiumpreis gegenüber DSL durchsetzbar. Aufrechtzuerhalten ist allenfalls
eine Preisdifferenzierung zwischen Breitband-unterversorgten Regionen und städtischen Regionen in denen BWA-Dienste im direkten Wettbewerb stehen. Ein WiMAXNetzbetreiber, der Netze in beiden Regionen besitzt, kann eine Preisdifferenzierung
beispielsweise durch eine Mehrmarkenstrategie aufrecht erhalten.
Vor dem Hintergrund des wettbewerblichen Umfelds liegen die wirtschaftlichen Potenziale für Fixed WiMAX-Netze hauptsächlich in der Breitbanderschließung bisheriger
weißer Flecken auf der Breitbandlandkarte. Auch Orte, an denen lediglich sog. DSLLight-Dienste verfügbar sind oder die ein lokales Funknetz auf WLAN-Basis besitzen,
können für das Angebot von Fixed WiMAX-Diensten attraktiv sein. Mit Datenraten der
WiMAX-Dienste von 1 Mbit/s und mehr besitzen die Angebote an diesen Orten Alleinstellungsmerkmale, die ihnen einen gewichtigen Wettbewerbsvorteil verschaffen. Nach
Angaben aus dem aktuellen BMWi-Breitbandatlas können heute lediglich rund 3% der
Haushalte in Deutschland nicht mit Breitbandanschlüssen, die Übertragungsraten von
größer 128 kbit/s erreichen, versorgt werden.54 Experten schätzen, dass weitere rund
10-15% der Haushalte nur mit Datenraten von unter 1 Mbit/s versorgt sind.
Es zeigt sich, dass sich die wirtschaftlichen Marktsegmente von Fixed WiMAX-Diensten
mittelfristig auf einen Nischenmarkt beschränken, der gegenwärtig knapp 20% der
54 Hierbei unberücksichtigt ist Satelliten-Internet, das praktisch flächendeckend zur Verfügung steht. Vgl.
Deutscher Bundestag (2007), S. 2.
Broadband Wireless Access
43
deutschen Haushalte umfasst. Durch einen weiteren Ausbau der DSL- und Kabelinternetversorgung ist dieser Nischenmarkt allerdings tendenziell weiter am Schrumpfen.
Nomadischer und Mobiler Breitbandzugang
Ein weit größerer wettbewerblicher Spielraum besteht für WiMAX auf dem Markt für
nomadisch und mobil nutzbare BWA-Dienste. Zum einen ist dieser Markt bislang noch
nicht so weit entwickelt wie der Markt für ortsfeste Breitbandanschlüsse. Experten
prognostizieren jedoch ein stetiges Wachstum. Für die WiMAX-Anbieter bestehen Potenziale neben den Mobilfunknetzbetreibern an diesem Wachstum zu partizipieren. Zum
anderen konkurriert WiMAX auf dem Markt für nomadische und mobile Breitbanddienste nicht mit leitungsgebundenen Anschlüssen, sondern mit anderen Funksystemen, die
ähnliche Leistungs- und Kostenmerkmale aufweisen.
WiMAX-Anbieter, die in den Markt für mobile Breitbanddienste einsteigen wollen, müssen die Bereitschaft zu wesentlich höheren Investitionen mitbringen, als sie bei Fixed
WiMAX-Diensten notwendig sind. Selbst wenn sie kein deutschlandweit flächendeckendes Netz anstreben, so ist auch bereits der Netzaufbau mit engmaschigen Funkzellen in einer Großstadt ein sehr aufwändiges Vorhaben.
Im Wesentlichen besteht das Wettbewerbsumfeld auf dem Markt für mobile Breitbanddienste aus den Breitbandangeboten der Mobilfunknetzbetreiber wie sie bereits in Abschnitt 2.2 dargestellt wurden. Die Mobilfunkunternehmen besitzen ihrerseits Wettbewerbsvorteile durch bestehende Kundenbeziehungen sowie durch die vorhandene
Netzabdeckung mit UMTS-HSDPA in den Ballungsräumen. Mobile WiMAX-Netzbetreibern stehen vor diesem Hintergrund kurz- bis mittelfristig vor allem drei Wettbewerbsparameter offen, die prinzipiell miteinander kombinierbar sind:
−
Zum einen die Versorgung jener Regionen, die keine UMTS-HSDPA-Netze besitzen (räumliche Differenzierung),
−
zum zweiten ein Diensteangebot mit spürbar höheren Datenraten (qualitative
Differenzierung) sowie
−
drittens Angebote zu günstigeren Preisen (Preisdifferenzierung).
Im Abschnitt 3.2.3 wurde dargestellt, dass Mobile WiMAX-Netze mit ihrer durchgehenden IP-basierten Ende-zu-Ende-Architektur einen relativen Kostenvorteil zu klassischen
Mobilfunknetzen besitzen. Dies gibt den Mobile WiMAX-Anbietern einen Wettbewerbsspielraum, der sich gegebenenfalls für eine Preisdifferenzierung nutzen lässt. Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass dieser Kostenvorteil die Vorteile der etablierten Mobilfunkunternehmen hinsichtlich der existierenden Netzplattformen (Antennenstandorte,
Mobilitätsmanagement, Abrechnungssysteme, etc.) übersteigen kann.
Mittel- bis langfristig könnten für Mobile WiMAX-Anbieter Wettbewerbsvorteile gegenüber den Mobilfunknetzbetreibern dadurch entstehen, dass alle Notebooks serienmäßig
44
Diskussionsbeitrag Nr. 307
mit WiMAX-Komponenten ausgestatten werden, während die Mobilfunknetzbetreiber
UMTS-Karten hoch subventionieren müssen. Dies unter der Voraussetzung, dass die
Prozessorenhersteller und insbesondere Intel seine Ankündigungen umsetzen werden
und die erfolgreiche Marktpenetration von WLAN-Komponenten wiederholt werden
kann. Eine hohe Penetration von WiMAX-fähigen Notebooks eröffnet eine millionenfache Basis an potenziellen Kunden, die nicht nur für Laufzeitverträge angesprochen
werden können, sondern auch für sporadische Nutzungen, beispielsweise tageweise
oder stundenweise auf Mobile WiMAX-Netze zurückgreifen können.
Je nachdem wie gut sich der Markt für mobile Datendienste künftig entwickelt, ist es
auch vorstellbar, dass die Mobilfunknetze an ihre Kapazitätsgrenzen geraten. Noch
bevor die nächste Mobilfunkgeneration LTE für größere Kapazitäten sorgen kann, stünden Mobile WiMAX-Netze mit ihren zusätzlichen Kapazitäten bereit. Experten rechnen
gegenwärtig damit, dass LTE nicht vor den Jahren 2011/2012 in öffentlich nutzbaren
Netzen zum Einsatz kommen wird.55 Vorausgesetzt die Nachfrage nach mobilen Datendiensten nimmt wie prognostiziert deutlich zu, ergibt sich für Mobile WiMAX-Anbieter
ein günstiges Zeitfenster von rund drei bis vier Jahren, sich mit entsprechenden Angeboten am Markt zu etablieren.
Mittelfristig werden neben den leitungsbasierten Breitbandanbietern und den Mobilfunkentzbetreibern auch andere BWA-Anbieter zum wettbewerblichen Umfeld zählen,
wenn es um die Wirtschaftlichkeit von WiMAX-Investitionen geht. In Bezug auf ländliche
Regionen sind sich die Experten weitgehend darüber einig, dass es mittelfristig wenig
Spielraum für mehrere konkurrierende WiMAX-Netze geben wird. Hier sind First-MoverAdvantages besonders deutlich zu identifizieren. Unklar ist hingegen bislang, ob dies
auch für dichter besiedelte Regionen und für die Städte zutrifft. Eine realistische Einschätzung darüber, ob hier neben den anderen Breitbandnetzen auch mehrere BWANetze wirtschaftlich betrieben werden können, kann angesichts zahlreicher Unsicherheiten sowohl auf Nachfrage- als auch auf Angebotsseite nicht gegeben werden.
5.2.2 Verfügbarkeit und Kostenfaktoren von WiMAX-Netzelementen
Bei innovativen Technologien stellt die Verfügbarkeit von standardkonformen und zertifizierten Netzelementen einen oftmals besonderen Engpassfaktor dar und kann einen
gewichtigen Einfluss auf Investitionsentscheidungen ausüben. Im Falle von WiMAX
spielt insbesondere die Inkompatibilität von Fixed WiMAX (IEEE 802.16-2004) und Mobile WiMAX (IEEE 802.16e) eine große Rolle. Viele Experten gehen davon aus, dass
potenzielle WiMAX-Netzbetreiber ihre Investitionen aufgeschoben haben, um direkt in
Netze nach Mobile WiMAX-Standard zu investieren und auf diese Weise zu vermeiden,
Fixed WiMAX-Technologie vorzeitig abschreiben zu müssen.
55 Vgl. „Mobile Daten-Verbindungen werden noch schneller“, Artikel auf onlinekosten.de vom
25.01.2008.
Broadband Wireless Access
45
Sollte sich diese Einschätzung bewahrheiten, so ist im Umkehrschluss damit zu rechnen, dass sich im Laufe des Jahres 2008 der WiMAX-Netzaufbau merklich beschleunigen wird, nachdem nun erste standardkonforme und zertifizierte Mobile WiMAXSysteme verfügbar werden.
Im Markt für mobile Datendienste werden für WiMAX weit höhere Marktanteile und Umsätze erwartet, als im Markt für ortsfeste Breitbandanschlüsse. Dies ist jedoch auch
notwendig, um die höheren Investitionen in die aufwändigeren Mobile WiMAX-Systeme
zu amortisieren. Hier muss jedoch differenziert werden, ob
(a)
ein Netzbetreiber lediglich Funkschnittstellen nach dem Mobile WiMAX-Standard
IEEE 802.16e einsetzt, um ortsfeste Breitbandanschlüsse anzubieten oder
(b)
zusätzlich auch in alle weiteren notwendigen Netzelemente für eine Mobilitätsunterstützung (vgl. Abschnitt 3.2.3) investiert wird, um mobile Breitbanddienste anzubieten.
Auch für WiMAX-Netzbetreiber, die (zunächst) gar keine mobilen Dienste anbieten
möchten, kann es durchaus rational sein, entsprechend Variante (a) auf WiMAXSysteme nach IEEE 802.16e zu warten. Mittel- bis längerfristig ist damit zu rechnen,
dass IEEE 802.16e sich als der dominierende WiMAX-Standard durchsetzen wird und
bei Weiterentwicklungen auf Abwärtskompatibilität zu 802.16e geachtet wird. Zudem
lassen künftig höhere Stückzahlen einen Kostenvorteil erwarten. Dies gilt insbesondere
für die Endgeräte, wenn Mobile WiMAX-Chipsets künftig eine ähnliche Massenverbreitung erreichen wie heute WLAN-Chips. Schließlich erleichtern vorhandene IEEE
802.16e-Luftschnittstellen es den Netzbetreibern zu einem späteren Zeitpunkt ihr Netz
entsprechend Variante (b) nachzurüsten.
Die Kosten der WiMAX-Netzelemente erleben gegenwärtig marktphasenbedingt einen
deutlichen Rückgang. Der Preis einer Basisstation wurde in Expertendiskussionen Anfang 2007 noch mit rund 100.000 Euro beziffert, Anfang 2008 bewegt er sich bereits in
Regionen unter 50.000 Euro.56 Ein ähnlicher Preisrückgang wird auch bei den nutzerseitigen Elementen erwartet. Die Schritte von ersten Empfangsmodulen zu massengefertigten PC-Karten und weiter zu integrierten WiMAX-Chipsets in Notebooks sind jeweils mit sprunghaften Preisrückgängen verbunden, die bis zu über 90% betragen können.
Für investitionsbereite Netzbetreiber sind Investitionsentscheidungen in einer derartigen
Situation mit hohen Unsicherheiten behaftet. Wird früh investiert, so schlägt sich das im
56 Die Angaben zu Kosten einer Basisstation sollen hier rein indikativ erfolgen. Die Hersteller und WiMAX-Netzbetreiber halten sich weitgehend bedeckt und kommunizieren lediglich ungefähre Werte.
Bei einer genaueren Kostenanalyse müssten die Preise für die jeweiligen Elemente von Basisstationen (Rechner, Rundstrahler, Antennenmast, Verkabelung, Klimaanlage, Zuführung, Standortakquisitionskosten, etc.) näher differenziert werden.
46
Diskussionsbeitrag Nr. 307
höheren Capex nieder, während ein später investierender Wettbewerber gegebenenfalls geringere Kosten zu tragen hat. Diese höheren Capex sind gegen First Mover Advantages abzuwägen. Um den Netzbetreibern die Investitionsentscheidung zu erleichtern und um Economies of Scale zu fördern, gehen die Hersteller der WiMAXTechnologie zum Teil dazu über, selbst in Netze zu investieren und diese an die Netzbetreiber zu vermieten. Auf diese Weise soll zudem die Praxistauglichkeit der neuen
Technologie demonstriert werden.
Da die Netzbetreiber zum einen eine substanzielle Kostendegression bei den Netzelementen, insbesondere bei den Basisstationen, den Antennen und den kundenseitigen
Geräten erwarten und zum anderen die Risiken von allzu großen Vorabinvestitionen
minimieren möchten, sind sie daran interessiert, ihre WiMAX-Netze zunächst hinsichtlich der Flächenabdeckung zu optimieren. Erst in einem zweiten Schritt sind spätere
Investitionen zur Netznachverdichtung geplant. Vorausgesetzt die Dienstenachfrage hat
sich bis dahin hinreichend entwickelt und macht höhere Netzkapazitäten erforderlich.
Die Hersteller von Mobile WiMAX-Systemen betonen, dass die Netze nachfragegetrieben nachverdichtet werden können, um eine derartige Investitionsstrategie zu unterstützen.
Je weiter künftig die Kosten für die Netzhard- und Software abnehmen, desto stärker
fallen die Kosten für Funkstandorte ins Gewicht. Die Erfahrungen aus dem Mobilfunk
zeigen, dass die Mietkosten für Standorte insbesondere in den Innenstädten mit zunehmender Standortdichte deutlich ansteigen. Der Zugang zu kostengünstigen Standorten kann sich mittelfristig für WiMAX-Netzbetreiber zu kritischen Engpassfaktoren
entwickeln. Dies ist weniger bei Netzen in ländlichen Regionen der Fall, wo mit Hilfe
von WiMAX Breitbandversorgungslücken geschlossen werden. Hier stehen vielfach
kommunale Standorte zur kostengünstigen Nutzung bereit. Beim Aufbau von Mobile
WiMAX-Netzen in den Städten zeigt sich die Standortknappheit aber umso deutlicher.
Genau umgekehrt verhält es sich grundsätzlich mit den Kosten für die Breitbandzuführung zu den Basisstationen. In den Städten kann in der Regel zu vertretbaren Kosten
auf vorhandene leistungsfähige Glasfasernetze zurückgegriffen werden. Die im Abstand
von wenigen Kilometern platzierten Basisstationen können zudem kostengünstig per
Richtfunk untereinander vernetzt werden.
Die Breitbandzuführung zu Funkstandorten im ländlichen Raum ist hingegen oftmals
der größte Kostenbestandteil und damit ausschlaggebender Faktor für lokale Investitionsentscheidungen. Nicht zu vernachlässigen sind bei Fixed WiMAX-Netzen in ländlichen Regionen auch die Kosten für Außenantennen an den Gebäuden der Nutzer soweit die Netzkonfiguration eine Sichtverbindung zur Basisstation erfordert. Die Installationsarbeiten dieser Außenantennen inklusive ihrer Verkabelung verursachen zusätzliche Kosten je angeschlossenem Nutzer.
Broadband Wireless Access
47
5.2.3 Regionale Differenzierung
Im Vorfeld eines WiMAX-Netz-Roll-Outs sind räumliche Analysen hinsichtlich des Wettbewerbsangebots, der Nachfrage, der Verfügbarkeit von Vorleistungen und der Topografie unerlässlich, um den Ausbauplan entsprechend daraufhin anzupassen. Im Folgenden sind die wichtigsten regionalen Faktoren aufgeführt, die ein WiMAXEngagement positiv beeinflussen.
Örtliche Wettbewerbsfaktoren
−
„Weißen Flecken“ ohne Breitbandversorgung
−
Regionen mit suboptimaler Breitbandversorgung
−
Regionen ohne UMTS-Versorgung
Örtliche Nachfragefaktoren
−
Regionen mit überdurchschnittlicher Kaufkraft
−
Orts- und Stadtteile mit überdurchschnittlicher Quote an Selbstständigen, SoHo,
Studenten, etc.
−
Akzeptanz der Bevölkerung für Funkanwendungen (EMVU-Problematik)
Örtliche Vorleistungsfaktoren
−
Verfügbarkeit und Kosten der Breitbandzuführung
−
Verfügbarkeit und Kosten von Standorten für Basisstationen
−
Benachbarte eigene WiMAX-Netze in Richtfunkreichweite
Topografische Faktoren
−
Günstiges Oberflächenrelief
−
Keine engen Täler
−
Wenig Beschattung durch hohe Gebäude
Insbesondere die Besiedelungsdichte (Land/Kleinstadt/Vorort/Großstadt/Städteagglomeration) der Regionen mit hoher Attraktivität für WiMAX ist ausschlaggebend dafür,
welches WiMAX-Geschäftsmodell angestrebt wird: das Angebot ortfester oder mobiler
Breitbanddienste.
Wie bei allen Funknetzen liegt ein Trade-off zwischen Netzkosten und Versorgungsqualität vor. Die WiMAX-Netzbetreiber müssen sich entscheiden, wo sie mobile Dienste mit
Inhausversorgung anbieten möchten und wo sie lediglich eine Minimalabdeckung zum
Angebot von fixen, mit Außenantennen nutzbaren Breitbandanschlüssen realisieren.
Um die mit der Frequenzvergabe verbundenen regulatorischen Auflagen einer Mindestversorgung zu erfüllen, wäre letzteres durchaus ausreichend. Um jedoch Alleinstellungsmerkmale gegenüber den leitungsgebundenen Breitbandnetzen herauszubilden
48
Diskussionsbeitrag Nr. 307
oder gar mit den Mobilfunknetzen zu konkurrieren, sind relativ dichte und großflächige
Netze notwendig.
5.3
Wichtige Akteure im Markt für BWA in Deutschland
Zu den wichtigsten Akteuren im BWA-Markt zählen in der gegenwärtig frühen Marktphase die Hersteller von WiMAX-Technologie, die Kapitalgeber sowie die Zuteilungsinhaber von Frequenzressourcen. Sobald Netze in größerem Umfang aufgebaut sind,
werden Akteure mit bestehenden Vertriebsstrukturen und Kundenbeziehungen zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Hersteller
Einer der einflussreichsten Hersteller von WiMAX-Technologie, insbesondere WiMAXChips ist der Marktführer bei Computerprozessoren Intel. Das Unternehmen zählt zu
den maßgeblichen Initiatoren und Unterstützern des Standards und engagiert sich hierfür unter anderem innerhalb des WiMAX-Forums. Seit 2004 wird das Amt des Präsidenten und Vorsitzenden des „Board of Directors“ des Forums von einem Intel Geschäftsführer begleitet.57 Intel verfolgt die Absicht künftig WiMAX in der mobilen Standardvariante IEEE 802.16e mit WLAN (IEEE 802.11a/b/g) direkt in einem Chip zu integrieren.
Dieses Ein-Chip-Modul, das früher als „Rosedale“ bezeichnet wurde und derzeit als
„Echo Peak“ firmiert, soll ab Sommer 2008 gemeinsam mit einer neuen Prozessorengeration unter dem Markennamen „Centrino 2“ auf den Markt kommen.58 Experten erwarten sich von dieser effizienten Integration von Mobile WiMAX in Notebooks, in Verbindung mit hohen Produktionsstückzahlen, stark fallende Preise für WiMAX-fähige Endgeräte. Mittelfristig ist es das Ziel von Intel, dass alle Notebooks bereits serienmäßig mit
WiMAX-Modulen ausgerüstet werden. Vor dem Hintergrund von Intels Marktstellung
und der Erfahrung mit Centrino-Chip-Sets mit integriertem WLAN ist dieses Ziel als
durchaus realistisch anzusehen.
Zu den Marktführeren unter den Systemherstellern von WiMAX-Komponenten nach
dem Standard 802.16-2004 zählen relativ kleine Unternehmen, wie Alvarion (Israel),
Aperto (USA), Airspan (USA), Proxim (USA) und Redline (Kanada), die sich bereits früh
auf BWA und WiMAX spezialisiert haben. Daneben bieten mittlerweile aber auch die
großen Systemhersteller wie Motorola (USA), Nokia Siemens Networks (D/FIN), Nortel
(Kanada) und Samsung (Korea) WiMAX-Systeme an. Der französisch-amerikanische
Hersteller Alcatel-Lucent hat sich besonders auf den Mobile WiMAX-Standard IEEE
802.16e-2005 fokussiert und gilt gegenwärtig mit 15 Verträgen über den Aufbau kommerzieller Netze sowie über 70 Pilotnetzen als Marktführer für Mobile WiMAX.59 Nach
57 Vgl. www.wimaxforum.org/about/board/.
58 Vgl. „Intels Montevina heißt künftig Centrino 2“, Meldung von ZDNet.de vom 18.02.2008.
59 Vgl. “Alcatel-Lucent leading the WiMAX Market”, WiMAX News Issue 17, 12.10.2007.
Broadband Wireless Access
49
Ansicht von Marktanalysten spielen die großen Systemhersteller eine immer bedeutendere Rolle und die kleinen WiMAX-Pioniere werden ihre bisherige Marktführerschaft
über kurz oder lang einbüßen.60
Kapitalgeber
Zu den wichtigsten Kapitalgebern für den Aufbau von WiMAX-Netzen zählen einerseits
Venture Capital Unternehmen und andererseits Systemhersteller, bzw. Venture Capital
Tochterunternehmen von Herstellern. Venture Capital Unternehmen, wie Polytechnos,
die sich bei DBD engagieren, sind auf die Finanzierung junger Start-up-Unternehmen
spezialisiert, bei denen hohe Risiken großen Renditechancen gegenüberstehen. Hersteller, wie Intel engagieren sich in der Finanzierung von WiMAX-Unternehmen, um die
Markteinführung der Technologie voranzubringen und damit einen potenziell großen
Absatzmarkt für ihre Produkte anzustoßen. Intels Venture Capital Tochter Intel Capital
ist derzeit sowohl bei den bundesweiten Frequenzzuteilungsinhabern DBD als auch bei
Clearwire finanziell engagiert.
Frequenzzuteilungsinhaber
Die drei Zuteilungsinhaber von bundesweiten BWA-Frequenzpaketen Clearwire Europe, Inquam Broadband und DBD Deutsche Breitbanddienste sind mehr oder weniger
Neueinsteiger in den deutschen Telekommunikationsmarkt, die bislang auch nicht über
andere Geschäftsfelder nennenswerte Kundenbeziehungen aufgebaut haben.
•
Clearwire Europe
Das Unternehmen Clearwire ist bislang mit BWA-Diensten in den USA, Mexiko,
Belgien, Irland, Spanien und Dänemark aktiv. In Deutschland sind seit der Versteigerung der BWA-Frequenzen im Dezember 2006 noch keine Aktivitäten von
Clearwire erkennbar.
•
Inquam Broadband
Inquam zeigt trotz bundesweiter Ersteigerung von BWA-Frequenzen bislang wenig Aktivitäten in Richtung eines eigenen Netzausbaus. Allerdings gibt es erste
Hinweise darauf, dass das Unternehmen primär das Sublizenzierungs-Modell verfolgt. Im Saarland hat Inquam Frequenzzuteilungen dem Regio-Carrier VSE NET
überlassen, der gemeinsam mit Alcatel-Lucent ein Mobile WiMAX-Netz bauen
und betreiben wird.61 Aus Branchenkreisen wird zudem über Verhandlungen mit
weiteren Partnern mit dem Ziel der (regionalen) Frequenzüberlassung berichtet.
60 Vgl. „Original WiMAX Entrants Still Lead Market“, WirelessWeek, 30.5.2007.
61 Vgl. „VSE NET startet erstes kommerzielles mobiles WiMAX-Netz“, VSE NET Pressemitteilung vom
30. November 2007.
50
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Als Investoren stehen hinter Inquam sowohl der Systemhersteller Nextwave als
auch Finanzinvestoren, wie die südafrikanische Omnia Holdings Limited.62
Außerhalb Deutschlands verfügt Inquam bzw. seine Gesellschafter über BWAFrequenzzuteilungen im 3,5 GHz-Band in der Schweiz, in Österreich, in der Slowakei und in Kroatien. Inquams Gesellschafter Omnia kontrolliert zudem das Unternehmen Zapp, das in Rumänien ein CDMA-Mobilfunknetz und in Portugal ein
BWA-Netz auf Basis der Flash-OFDM-Technologie im 450 MHz-Bereich betreibt.
•
DBD Deutsche Breitband Dienste GmbH
Die 2003 gegründet Deutsche Breitband Dienste GmbH (DBD) bietet gegenwärtig
als einziger der drei bundesweiten Zuteilungsinhaber BWA-Dienste an. DBD betreibt sowohl Point-to-Point als auch Point-to-Multipoint Funknetze für breitbandigen Internetzugang im Rahmen eines Komplettanbietermodells. Adressiert wird
sowohl der Privat- als auch der Geschäftskundenmarkt. Vor der Frequenzzuteilung im Dezember 2006 wurden bereits ehemalige WLL- Frequenzen im 3,5 GHzBand genutzt, die DBD aus der Insolvenzmasse von Star-21 übernommen hatte.
Zunächst setzte DBD Pre-WiMAX-Systeme ein, seit Sommer 2005 dann verstärkt
zertifizierte WiMAX-Systeme nach dem Standard IEEE 802.16d.
Beim Netzaufbau fokussiert DBD gegenwärtig auf Gebiete ohne Breitbandversorgung, überwiegend im ländlichen Raum. Daneben wurden auch „weiße Flecken“ in Großstädten wie Berlin, Dresden, Halle, Leipzig und Magdeburg erschlossen. In Berlin betreibt DBD mittlerweile ein Netz mit über 100 Basisstationen und rund 5.000 Breitbandkunden. Der Schwerpunkt liegt derzeit auch innerhalb der Städte auf Gebieten ohne Breitbandversorgung, wie Berlin-Pankow. Über
die Anzahl ihrer BWA-Funknetze in Deutschland insgesamt, der erreichbaren
Haushalte sowie der angeschlossenen Kunden veröffentlicht DBD gegenwärtig
keine Daten.
Die Funkzellen von DBD sind im ländlichen Bereich auf eine Reichweite von bis
zu 4 km ausgelegt. 90% der Nutzer benötigen in diesen Netzen eine Außenantenne. Im städtischen Bereich werden die Netze enger geknüpft. Hier versorgt eine Basisstation einen Radius von 500 bis 900m. In diesen dichteren städtischen
Netzen benötigt nur rund die Hälfte der Nutzer eine Außenantenne, während die
andere Hälfte die Verbindung mittels einer Antenne im Raum oder auf der Fensterbank herstellen kann.
DBD lässt die zu subventionierten Preisen abgegebene Endgeräte vor Ort von
Technikern installieren und die Verbindung zur Basisstation einmessen. Auch
wenn dies deutlich aufwändiger ist als ein Plug and Play-Angebot, so dient dies
62 Vgl. www.inquam-broadband.de/.
Broadband Wireless Access
51
der Optimierung der Qualität der BWA-Dienste. DBD erhält zudem einen genauen
Überblick über die lokale Netzversorgung. Die Installation beim Nutzer wird von
DBD über lokale Partner organisiert.
Die Breitbandzuführung zu den Basisstation erfolgt innerhalb der Netzgebiete überwiegend mittels Richtfunkstrecken. Darüber hinaus nutzt DBD angemietete
Glasfaserleitungen zur Vernetzung der Netzgebiete untereinander und mit dem
Rechenzentrum in Heidelberg sowie dem Internetknoten in Frankfurt. Das gesamte Netz ist rein IP-basiert. Am Internetknoten DE-CIX in Frankfurt betreibt DBD
Peering mit anderen IP-Carriern.
DBD tritt am Markt gegenüber den Endkunden mit einer Zwei-Marken-Strategie
auf. Diese eröffnet DBD die Möglichkeit zu Preisdifferenzierungen zwischen städtischen und ländlichen Räumen. Über die Marke „MAXXonair“ bietet das Unternehmen in städtischen Netzen Breitbandzugänge mit bis zu 2 Mbit/s an. In unterschiedlichen Angebotspaketen sind auch vollwertige Telefonanschlüsse und Daten- und Sprachtelefonieflatrates erhältlich. Die Endkundenpreise orientieren sich
an den Preisführern unter den Wettbewerbern.
In den ländlichen Netzen von DBD werden die Dienste mit der zweiten Marke unter dem Namen „DSLonair“ vermarktet. Die Preise für die Breitbandprodukte orientieren sich dort stärker an den jeweils anfallenden Kosten. Es wird daher keine
allgemeine Preisliste veröffentlicht, sondern die Preise werden für jeden Ort individuell kalkuliert. Durchschnittlich liegen die Preise der Breitbandpakte von DSLonair um rund 5 Euro pro Monat höher als bei MAXXonair.
Für die Zukunft ist es denkbar, dass DBD sein regional differenziertes Geschäftsmodell dahingehend ausbaut, dass MAXXonair durch eine Umrüstung der
Netze auf IEEE 802.16e und eine zu schaffende flächendeckenden Abdeckung in
den Städten auch mobile Dienste anbieten wird, während DSLonair weiterhin in
ländlichen Regionen lediglich ortsfeste Breitbandanschlüsse offeriert.
Branchenbeobachter erwarten zudem, dass sobald der Netzausbau weiter vorangeschritten ist, DBD sein reines Komplettanbietermodell verlassen und sich gegenüber Vertriebspartner- ISP- und MVNO-Modellen öffnen wird.
•
Televersa Online GmbH
Der bayerische Regio-Carrier Televersa ersteigerte Zuteilungen in den Regionen
Oberpfalz und Niederbayern. Für Teile Oberbayerns verfügt das Unternehmen
auch über Frequenzen aus früheren WLL-Zuteilungen. Ebenso wie DBD hat auch
Televersa bereits vor dieser Zuteilung BWA-Dienste angeboten. Seit mehreren
Jahren baut Televersa BWA-Netze in Breitband-unversorgten Ortschaften auf.
Zudem werden auch allgemein zugeteilte Frequenzen im 5,5 GHz-Bereich genutzt.
52
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Wie DBD verfolgt auch Televersa das in dieser frühen Marktphase typische Komplettanbieter-Modell. Über künftig geplante Öffnungen hinsichtlich Vertriebskooperationen oder ISP/MVNO-Modellen ist derzeit nichts bekannt.
Nach Auskunft des Unternehmens werden aktuell rund 100 Senderstandorte betrieben, um in über 500 Ortschaften und Ortsteilen Breitbandinternetzugänge und
Telefoniedienste anzubieten. Zum Einsatz kommen nicht-standardisierte BWATechnologien, die Frequenzen im 3,5 GHz- und im 5,5 GHz-Bereich nutzen. Im
Fokus von Televersa liegen Gebiete ohne Breitbandversorgung, um ortsfeste
BWA-Anschlüsse zu realisieren. Die Netze werden für Sichtverbindungen mit gerichteten Außenantennen ausgelegt.
Bislang setzt Televersa WiMAX-Technologie nur im Rahmen von Feldversuchen
ein. Ein kommerzieller Einsatz von WiMAX-Netzen ist für die Zukunft geplant. Von
Seiten des Unternehmens werden gegenwärtig keine Aussagen über den genauen Zeitpunkt gemacht.
Mittelfristig könnte Televersa den Fokus weiten und nicht nur in unversorgten Gebieten, sondern im gesamten Zuteilungsgebiet BWA-Dienste weitgehend flächendeckend anbieten uns sich damit im Wettbewerb zu anderen Breitbandnetzen begeben.
Das Diensteangebot von Televersa umfasst Komplettanschlüsse für Privat- und
Geschäftskunden mit Flatrates für Sprachtelefonie und Internet zu wettbewerblichen Preisen und der Möglichkeit zur Portierung der Telefonnummer. Als Bandbreiten werden 1 bis 6 Mbit/s angeboten – für Geschäftskunden auch als symmetrischer Dienst. Mit diesem BWA-Diensteangebot stößt das Unternehmen bislang
in den Breitband-unterversorgten Regionen auf eine starke Nachfrage. In einigen
Orten mussten die Sendestationen bereits verstärkt werden, um die Nachfrage zu
bedienen.
•
MGM Productions Group S.R.L.
Das italienische Unternehmen MGM ersteigerte Zuteilungen in der Region Oberbayern, die unter anderem den Großraum München umfasst. MGM war bislang in
Deutschland noch nicht tätig.
Seit der Versteigerung der BWA-Frequenzen sind keinerlei Aktivitäten der MGM
Productions Group für einen Netzaufbau erkennbar.
Weitere BWA-Netzbetreiber
Neben den Zuteilungsinhabern für 3,5 GHz-BWA-Frequenzen engagieren sich zahlreiche weitere Unternehmen in Deutschland als BWA-Netzbetreiber. Bei der überwiegenden Mehrheit dieser Unternehmen handelt es sich um kleine Netzbetreiber, die BWA-
Broadband Wireless Access
53
Netze mit WLAN-Technologie realisieren und hierzu die allgemeinzugeteilten Frequenzbänder um 2,4 GHz und 5,5 GHz nutzen.63 Darüber hinaus setzen aber auch
einige Unternehmen bereits WiMAX-Technologie ein. Zu ihnen zählen die Neckarcom,
die VSE Net und die mvox AG.
•
NeckarCom Telekommunikation GmbH
Der baden-württembergische Regio-Carrier Neckarcom, eine Tochter des Energieunternehmens EnBW, betreibt in der Region südlich von Ulm derzeit an mehr
als 20 Orten BWA-Netze auf Basis der WiMAX-Technologie nach dem 802.16eStandard. Die Netze sind für das Angebot ortsfester Breitbandanschlüsse ausgelegt. Abhängig von der lokalen Topografie beträgt die Reichweite rund 4 bis 5 km.
In der Regel werden Zimmerantennen eingesetzt. Bei schlechter Empfangslage
kommen aber auch Außenantennen zum Einsatz.
Für Privatkunden werden asymmetrische Breitbanddienste mit Datenraten von 3
Mbit/s down- und 384 kbit/s upstream sowie vollwertige Telefonanschlüsse angeboten. Für Geschäftskunden stehen symmetrische und asymmetrische Breitbandanschlüsse mit bis zu 4 Mbit/s bereit.
Für die Breitbandzuführung zu den Basisstationen setzt Neckarcom weitgehend
bereits vorhandene Glasfasernetze entlang der Elektrizitätsnetze des Mutterunternehmens sowie ergänzend Richtfunk ein. Die von Motorola stammenden WiMAX-Systeme nutzen das 3,5 GHz-Frequenzband. Die Frequenzen werden Neckarcom durch einen der Zuteilungsinhaber überlassen.
Ein weiterer Ausbau der BWA-Netze wird derzeit überprüft. Ebenfalls geprüft wird
ein künftiges Angebot nomadischer und mobiler Breitbanddienste. Als Voraussetzung wird hierfür unter anderem die Verfügbarkeit entsprechender Endgeräte angeführt.
•
VSE NET GmbH
Der Regio-Carrier VSE NET, ein Tochterunternehmen des von RWE dominierten
regionalen Energieunternehmens VSE, ist hauptsächlich im Saarland und in Luxemburg aktiv. VSE NET testet seit Ende 2007 in einem Pilotnetz die technischen
und wirtschaftlichen Einsatzmöglichkeiten von WiMAX in bislang unversorgten
Gebieten. Das Pilotnetz wird durch den Technologiepartner Alcatel-Lucent mit
Systemen nach dem 802.16e-Standard errichtet. Die Frequenzen für dessen Betrieb im 3,5 GHz-Band wurden durch den Zuteilungsinhaber Inquam überlassen.
63 Beispiele für kleine BWA-Netzbetreiber auf WLAN-Basis sind Country-DSL, Disquom, DSLmobil,
Ganag, Net.Art/Funkitown, Paracom, TGNET, Wireless-DSL sowie über 100 weitere, zum Teil auf einen Ort beschränkte Anbieter.
54
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Das BWA-Pilotnetz von VSE NET wird für den Empfang durch am Fenster platzierte Innenantennen ausgelegt. Es sollen Breitbanddienste mit 4 Mbit/s downund 1 Mbit/s upstream sowie vollwertige Telefonanschlüsse mit einem oder zwei
Sprachkanälen angeboten werden.
Ob VSE künftig noch weitere mit Breitband unversorgte Orte durch BWA-Netze
erschließen wird, hängt vom Erfolg des Pilotnetzes ab.
•
mvox AG
Einen Sonderweg unter den WiMAX-Netzbetreibern schlägt das auf BWA spezialisierte Unternehmen Mvox ein. Das Unternehmen, das bislang rund 150 Orte in
Bayern, Baden-Württemberg, Schleswig-Holstein und Brandenburg mit breitbandigen Anschlüssen versorgt, setzt auf eigenentwickelte WiMAX-Systeme. Die
Systeme entsprechen dem Standard 802.16d. Im Unterschied zu den anderen
WiMAX-Akteuren setzt Mvox ausschließlich auf die allgemeinzugeteilten Frequenzen zwischen 5,4 und 5,8 GHz. Wegen der Ausbreitungseigenschaften dieser hohen Frequenzen werden die Netze ausschließlich für Line-of-SightEmpfang mit Außenantennen konzipiert.
Die Außenantennen werden mit Hilfe eines Peilgerätes von 80% der Nutzer selbst
montiert, was dem Unternehmen deutliche Kostenersparnis bei der Kundenanschaltung bringt. Die Breitbandzuleitung der Basisstationen erfolgt in der Regel
per Richtfunk. Bei den Vorleistungen im Backbone-Bereich kooperiert Mvox mit
der Deutschen Telekom.
Privatkunden werden asymmetrische Anschlüsse mit 1-3 Mbit/s down- und 384
kbit/s upstream angeboten. Für Geschäftskunden stehen symmetrische Anschlüsse mit 1 oder 2 Mbit/s zur Verfügung.
Mvox plant kontinuierlich weitere Netze an Orten ohne Breitbandversorgung aufzubauen. Der derzeitige Ausbauplan sieht 150 Regionen in ganz Deutschland vor.
5.4
Dienste über die BWA-Plattform
BWA-Netze werden heutzutage als All-IP-Netze konzipiert. In Verbindung mit den Möglichkeiten der WiMAX-Funkschnittstellen, Quality-of-Service entsprechend den dienstespezifischen Anforderungen bereitzustellen (vgl. Abschnitt 3.2.2.1), besteht die Ausgangsbasis für das Angebot grundsätzlich für alle Arten elektronischer Kommunikationsdienste. Beschränkungen liegen nur in der maximalen Datenübertragungskapazität
der Netze. Die BWA-Netzbetreiber müssen bei ihrem Diensteangebot die geteilte Nutzung der Netzressourcen innerhalb einer Funkzelle berücksichtigen und können nur
Dienste anbieten, die nicht zu gegenseitigen Nutzungsstörungen führen. Um die Netz-
55
Broadband Wireless Access
belastung gering zu halten kommen eher Standarddienste in Betracht (vgl. Abbildung
5-2).
Empfindlichkeit gegenüber
Latenz/Paketverlusten
Abbildung 5-2:
Einordnung von Diensten hinsichtlich Bandbreitenbedarf und Empfindlichkeit gegenüber Latenz und Paketverlusten
VideoKonferenz/Telefonie
IPTV
Sprachtelefonie
Streaming Video
Standarddienste geringere Netzbelastung
OnlineKonsolenspiele
einfache Spiele
Internet-Surfen
Musik Download
aufwändige Dienste hohe Netzbelastung
Video
Download
Bandbreitenbedarf
Quelle: WIK
Zu den unverzichtbaren Diensteangeboten über BWA-Plattformen zählen der breitbandige Internetzugang und die Sprachtelefonie. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist
vor allem das Angebot eines vollwertigen Telefonanschlusses inklusive einer Nummernportierung wichtig. Kunden mit BWA-Breitbanzugängen können damit ihren Festnetztelefonanschluss substituieren und das monatliche Budget für den Telefonanschluss nun für den BWA-Dienst ausgeben. Durch diese Dienstebündelung wird außerdem die Kundenbindung erhöht. Die Telefonie steigert den Umsatz je Nutzer deutlich,
ohne durch die VoIP-Datenpakete viel Netzkapazität zu beanspruchen.
Mit der Einführung von Mobile WiMAX können nomadische und mobile Breitbanddienste über BWA-Plattformen angeboten werden. Dies stellt ein gewichtiges Differenzierungsmerkmal gegenüber den leitungsgebundenen Breitbandnetzen dar. Im direkten
Wettbewerb mit DSL- und Kabelnetzen könnte Mobilität für WiMAX-Anbieter zum entscheidenden Faktor werden. Zumal IPTV und damit Triple-Play, wie es die leitungsgebundenen Breitbandnetze bieten, aus Kapazitätsgründen auf absehbare Zeit nicht über
BWA möglich ist. Gegenwärtig finden zwar auch die ersten IPTV over WiMAX-Versuche
statt. Hierbei handelt es sich jedoch lediglich um Tests des Institut für Rundfunktechnik,
56
Diskussionsbeitrag Nr. 307
mit denen erprobt werden soll, ob künftig Fernsehreporter Live-Übertragungen über
WiMAX-Netze zur Sendezentrale schicken können.64 An eine parallele IPTVÜbertragung vieler Nutzer wird hierbei nicht gedacht.
Neben diesen klassischen Diensten Breitbandzugang und Sprachtelefonie sind Mobile
WiMAX-Netze grundsätzlich in der Lage, alle Arten mobiler Kommunikationsdienste
bereitzustellen, die auch von den Mobilfunknetzen angeboten werden. Gerade in diesem Bereich ist in den nächsten Jahren mit einem verstärkten Wachstum sowie dem
Entstehen neuer und immer ausdifferenzierter Dienste zu rechnen.
64 Vgl. „Alcatel-Lucent und IRT testen erstmalig TV-Übertragung per WIMAX“, Meldung von Portel.de
vom 8.2.2008.
Broadband Wireless Access
6
57
Marktentwicklung von BWA in internationalen Vergleichsmärkten
6.1
Marktentwicklung von BWA in Belgien
6.1.1 Breitbandmarkt in Belgien
Der belgische Breitbandmarkt war in den vergangenen Jahren durch eine fast vollständige Migration von schmalbandigen zu breitbandigen Internet-Zugängen geprägt: 89%
aller Haushalte mit Internet-Anschluss verfügen bereits über einen breitbandigen Zugang. Die Penetration von breitbandigen Internet-Anschlüssen bezogen auf die Einwohnerzahl lag Ende 2006 bei 21,8%. Zu regelmässigen Internet-Nutzern werden
58,3% der belgischen Bevölkerung gerechnet.65 DSL spielt für die Realisierung von
Breitband-Anschlüssen die wichtigste Rolle, wobei jedoch in den letzten Jahren zunehmender Wettbewerb durch Breitbandkabel entstanden ist. Ende 2005 lag der Anteil von
ADSL an den etwa 2 Mio. Breitband-Anschlüssen bei 62%, während über Kabel 38%
der Breitband-Anschlüsse realisiert wurden.66 Sonstige Technologien haben im belgischen Markt für breitbandigen Internet-Zugang laut BIPT (noch) keine Relevanz. DSL
ist in Belgien flächendeckend ausgebaut und deckt laut i2010 Jahresbericht bereits im
Jahr 2005 auch alle ländlichen Gebiete ab. Die DSL-Penetration lag Ende 2006 bei
13,6%.67
6.1.2 Regulatorische Vorgaben und Rahmenbedingungen
Die belgische Regulierungsbehörde BIPT (Belgian Institute for Postal services and Telecommunications) hat WLL-Lizenzen in mehreren Frequenzbereichen vergeben. Sie
verfolgt dabei einen technologieneutralen Ansatz und versieht die Lizenzen kaum mit
Restriktionen. Bisher war die Nutzung der Lizenzen für mobile Internet-Zugänge grundsätzlich erlaubt. Derzeit läuft jedoch ein Konsultationsverfahren, das eine mögliche Begrenzung der 3,5 und 10,5 GHz-Frequenzen auf festnetzgestützte und nomadische
Nutzung betrifft. Dieser Trend steht im Widerspruch zu dem Ansatz der Europäischen
Kommission, eine möglichst flexible Nutzung des Frequenzspektrums zu erreichen. Die
von der belgischen Regulierungsbehörde vergebenen WLL-Lizenzen haben grundsätzlich eine unbefristete Laufzeit und sind für den Fall, dass das Frequenzspektrum ungenutzt bleibt, an die Regulierungsbehörde zurückzugeben.
ƒ
3,4-3,6 GHz-Bereich: Lizenzen wurden zwei Betreibern pro Region mit Kapazitäten von bis zu 25 MHz duplex zugeteilt. Der Einsatz von FDD- und TDD–
65 Vgl. EU-Kommission (2007).
66 Vgl. BIPT (2006), S. 119.
67 Vgl. EU-Kommission (2007).
58
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Technologien ist erlaubt. Die Lizenzgebühr wird auf Basis der eingesetzten Basisstationen und MHZ berechnet und liegt im Jahr 2007 bei 349 Euro pro MHz.
Dieser Betrag wird jährlich angepasst auf der Basis des Consumer Price Index.
Im April 2004 wurden zwei Lizenzen an Clearwire und Mac Telecom vergeben.
ƒ
10,15-10,65 GHz-Bereich: Lizenzen wurden an zwei Betreiber pro Region mit
Kapazitäten von bis zu 56 MHz duplex vergeben. Zwischen beiden Betreibern
besteht ein Schutzabstand von 28 MHz, der von den Betreibern auf Basis einer
bilateralen Vereinbarung genutzt werden kann. FDD- und TDD-Technologien
dürfen genutzt werden. Die Lizenzgebühr wird auf Basis der eingesetzten Basisstationen und MHZ berechnet und liegt im Jahr 2007 bei 159 Euro pro MHz.
Die Gebühr wird jährlich entsprechend der Entwicklung des Consumer Price Index angepasst. Die Lizenzen wurden vergeben an MAC Telecom (22. November 2004), EVONET (30. März 2006) und Clearwire (30. März 2006).
ƒ
27,5-29,5 GHz-Bereich: Lizenzen wurden an zwei Betreiber pro Region mit Kapazitäten bis zu 56 MHz duplex vergeben. Zwischen beiden Betreibern besteht
ein Schutzabstand von 28 MHz, der von den Betreibern auf Basis einer bilateralen Vereinbarung genutzt werden kann. FDD- und TDD-Technologien dürfen
genutzt werden. Die Lizenzgebühr wird auf Basis der eingesetzten Basisstationen und MHZ berechnet und liegt im Jahr 2007 bei 86 Euro pro MHz. Die Gebühr wird jährlich entsprechend der Entwicklung des Consumer Price Index angepasst. MAC Telecom wurde am 17. Dezember 2001 eine Lizenz im 27,5-29,5
GHz-Bereich zugeteilt. Weiteres Spektrum ist noch verfügbar für zwei nationale
Lizenzen.
Die Regulierungsbehörde hat entschieden Frequenzen im 24,5-26,5 GHz-Bereich erst
dann zu vergeben, wenn im 27,5-29,5 GHz-Bereich kein Spektrum mehr verfügbar ist.
Für den 2,6 GHz-Bereich wurde ein Konsultationsverfahren gestartet, das eine technologieneutrale Nutzung des Frequenzspektrums betrifft.
Der Handel mit Frequenzspektrum ist im belgischen Telekommunikationsgesetz grundsätzlich erlaubt. Bezüglich der WLL-Lizenzen wurden jedoch keine Regulierungsentscheidungen getroffen und Frequenzübertragungen spielen im Markt bisher keine Rolle.
6.1.3 Anbieter
Die WiMAX-Anbieter in Belgien agieren im Vergleich zu anderen Märkten in einem weit
entwickelten Breitbandmarkt, der aufgrund seiner hohen DSL-Verfügbarkeit und einem
funktionierenden Plattform-Wettbewerb zwischen DSL und Kabel nicht das für WiMAX
interessante Marktpotenzial nicht breitbandig angeschlossener Gebiete aufweist.
Broadband Wireless Access
59
Auch wenn der WiMAX-Markt in Belgien bereits im Jahr 2005 entstanden ist, ist bisher
nur eine sehr begrenzte Infrastruktur durch zwei Anbieter, MAC Telecom und Clearwire,
aufgebaut worden. In sehr geringem Umfang engagiert sich noch der ISP Evonet im
WiMAX-Markt. Alle Anbieter nutzten zunächst nicht zertifizierte sog. „Pre-WiMAX“Technologien.
MAC Telecom und Clearwire verfolgen unterschiedliche Geschäftsmodelle und kooperieren miteinander. Während MAC Telecom sich auf breitbandige Funkanbindungen
und IT-Dienste für Unternehmen konzentriert, fokussiert sich Clearwire auf die Vermarktung von Internet-Zugängen vorwiegend für Privatkunden und kleinere Unternehmen.
Die Anbieter sind zwar schon seit längerer Zeit im belgischen Markt aktiv, aber spielen
im gesamten Breitband-Markt bisher nur eine untergeordnete Rolle. Es liegen keine
Informationen über die Entwicklung von Kundenzahlen vor.
•
MAC Telecom
MAC Telecom ist spezialisiert auf Geschäftskundenanschlüsse über Funk einschließlich
ergänzender IT-Dienste. Das Unternehmen wurde im Jahr 2002 gegründet. MAC Telecom begann mit dem Aufbau seiner Netzinfrastruktur in Brüssel und verfügt nach eigenen Angaben inzwischen über ein nationales Netz. Expertenaussagen zufolge ist dieses Netz jedoch nicht wirklich flächendeckend ausgebaut, sondern konzentriert sich auf
eingeschränkte Gebiete, in denen MAC Telecom ein hohes Marktpotenzial für die Anbindung von Geschäftskunden sieht. Das Unternehmen besitzt WLL-Lizenzen für den
3,4-3,6 GHz-Bereich (seit dem 15. April 2004), den 10,15-10,65 GHz-Bereich (seit dem
22. November 2004) und den 27,5-29,5 GHz-Bereich (seit dem 17. Dezember 2001).
MAC Telecom vermarktet Daten- und Telefonie-Dienste an größere Unternehmen. Die
Daten-Dienste umfassen den breitbandigen Internet-Zugang, Leased Lines, Housing
und Hosting. Telefonie-Angebote konzentrieren sich auf IP-Telefonie und Videoconferencing.
•
Clearwire Belgium
Clearwire Belgium ist ein Tochterunternehmen des gleichnamigen US-Unternehmens.
Außerhalb der USA ist Clearwire bisher neben Belgien auch in Dänemark, Irland, Mexiko und Spanien tätig. Das Unternehmen plant für weitere Länder den Markteintritt auf
der Basis bereits erworbener BWA-Frequenzen (in Deutschland, Rumänien, Polen). Im
Gegensatz zu den Geschäftsmodellen der meisten anderen WiMAX-Anbieter, ist Clearwire rein auf Retail ausgerichtet und konzentriert sich auf die Vermarktung von InternetZugängen an Privatkunden.
Bereits seit Mitte 2005 bietet die Firma Clearwire breitbandige Internet-Zugänge in Belgien an. Clearwire verfügt über Lizenzen im 3,5 GHz-Bereich (seit April 2004), Zunächst
baute Clearwire sein Netz in Brüssel auf und expandierte im nächsten Schritt nach Leuven und Ghent. In diesen drei belgischen Städten leben insgesamt etwa 470.000 Einwohner. Die Dienste von Clearwire sind jedoch in allen drei Städten nicht flächende-
60
Diskussionsbeitrag Nr. 307
ckend verfügbar. Experteneinschätzungen zufolge beläuft sich der Kundenstamm von
Clearwire in Belgien auf rund 10-15.000 Kunden.
Clearwire bietet Internet-Zugänge in zwei Produktvarianten an. Die Bandbreite beträgt
maximal 3 Mbit/s download und 256 kbit/s upload in der Produktvariante „Freedom
Premium“, die für eine Monatsgebühr in Höhe von 38,99 Euro bereitgestellt wird. Wesentlich weniger Bandbreite bietet der Dienst „Freedom Light“ mit lediglich 1 Mbit/s
downstream und 128 kbit/s upstream für 28,99 Euro pro Monat. Im Vergleich zu konkurrierenden DSL-Internet-Zugängen sind die Übertragungsraten der Clearwire-Produkte
unterdurchschnittlich und der Preis wenig wettbewerbsfähig. Während Clearwire in den
USA auch Telefonie anbietet, ist dieser Dienst in Belgien bisher nicht verfügbar. Somit
können die BWA-Zugänge von Clearwire nicht als vollwertige Substitute für DSL- oder
Kabelanschlüsse gelten.
Der wesentliche Wettbewerbsvorteil des Clearwire-Dienstes besteht darin, dass der
Internet-Zugang sowohl beim Kunden zu Hause als auch überall im Verbreitungsgebiet
von Clearwire erfolgen kann (wobei das Verbreitungsgebiet noch recht begrenzt ist). Als
Zielgruppe adressiert Clearwire damit Kunden, die einen portablen Zweitbreitbandzugang wünschen sowie Nutzer, die ausschließlich mit Mobilfunk telefonieren.
Das mit Freedom Light vergleichbare Produkt Belgacom ADSL Light stellt 2 Mbit/s
downstream und 256 kbit/s upstream für 31,55 Euro pro Monat zur Verfügung. Das Belgacom Standardprodukt ADSL Go bietet 4 Mbit/s downstream und 400 kbit/s upstream
für 41,75 Euro pro Monat an. Dieses Angebot enthält den Download einiger Spiele und
Musikstücke und einen vergünstigten Zugang an Hotspots. Belgacom setzt sehr stark
auf die Vermarktung von Produktbündeln zur Kundenbindung und bietet bereits Festnetz, ADSL, TV und Mobilfunk als Produktpaket an.
Tabelle 6-1:
Angebotene Produktvarianten von Clearwire Belgien
Produktname
Freedom Light
Freedom Premium
Entgelte pro Monat
€ 28,99
€ 38,99
Aktivierungsentgelte
€ 25,00 (12-Monatsvertrag)
€ 0,00 (24-Monatsvertrag)
€ 25,00 (12-Monatsvertrag)
€ 0,00 (24-Monatsvertrag)
Bandbreite download
1 Mbit/s
3 Mbit/s
Bandbreite upload
128 kbit/s
256 kbit/s
monatliches Inklusivvolumen
2 GB
10 GB
Mailbox
1 x 50 MB
2 x 50 MB
Quelle: Unternehmensangaben; Stand: Januar 2008
Broadband Wireless Access
•
61
Evonet
Evonet ist ein im Jahr 1995 gegründeter belgischer ISP, der am 30. März 2006 WLLLizenzen im 10,15-10,65 GHz-Bereich erhalten hat. Das Unternehmen vermarktet DSLAnschlüsse, Leased Lines, Dedicated Hosting und Data Center-Dienste an Privat- und
Geschäftskunden über einen eigenen Direktvertrieb und über Reseller. BWA-Dienste
werden hingegen gegenwärtig nicht vermarktet.
6.2
Marktentwicklung von BWA in Frankreich
6.2.1 Breitbandmarkt in Frankreich
Infolge einer dynamischen Entwicklung des Breitbandmarktes in Frankreich in den vergangenen Jahren verfügten Ende 2006 19,0% der Einwohner über einen breitbandigen
Internet-Anschluss.68 Die Internet-Nutzung ist in Frankreich jedoch vergleichsweise
gering entwickelt: Der Anteil der Internet-Nutzer an der Gesamtbevölkerung lag mit 39%
Ende 2006 deutlich unter dem EU25-Durchschnitt (46,7%).69 Für Ende 2006 weist die
Regulierungsbehörde ARCEP (Autorité de Régulation des Communications Électroniques et des Postes) 15,3 Mio. Internetanschlüsse aus, was gegenüber dem Vorjahr
einen Zuwachs von 15,1% bedeutet. Mit einer jährlichen Wachstumsrate von 34,4%
gewinnen breitbandige Internet-Anschlüsse zunehmend an Bedeutung. Ende 2006 entfielen auf breitbandige Internet-Zugänge mit 12,7 Millionen bereits 83% aller InternetZugänge. Ebenso wie in Deutschland dominiert im französischen Breitband-Markt die
DSL-Technologie mit einem Marktanteil von 94% an allen Breitbandanschlüssen (Ende
2006). DSL-Anschlüsse waren der Europäischen Kommission zufolge Ende 2005 für
96,4% der französischen Bevölkerung verfügbar, wobei die Verfügbarkeit in ländlichen
Gebieten bei 87,9% lag.70 Für eine künftig stärkere Verbreitung von Breitband in weniger dicht besiedelten Regionen wird WiMAX in Frankreich eine bedeutende Rolle beigemessen. Das zeigt u. a. das Engagement der Kommunen, die stark unter den WiMAX-Lizenznehmern vertreten sind. Insgesamt 14 Kommunen bewarben sich um WiMAX-Frequenzen, von denen sechs Bewerber von der ARCEP aufgrund ihrer Ausbaupläne ausgewählt wurden. Den anderen Kommunen steht nun noch die Möglichkeit
offen, über Public Private Partnerships die Breitband-Versorgung in ihren Regionen zu
verbessern.
68 Vgl. EU-Kommission (2007a).
69 Vgl. EU-Kommission (2007a).
70 Vgl. EU-Kommission (2007a).
62
Diskussionsbeitrag Nr. 307
6.2.2 Regulatorische Vorgaben und Rahmenbedingungen
6.2.2.1 Vergabe der regionalen WiMAX-Lizenzen
Die Vergabe regionaler WiMAX-Lizenzen im 3,4-3,6 GHz-Bereich begann mit der Ausschreibung am 6. August 2006, auf die bis zum 14. Oktober 2005 mit 175 Letters of
Intent reagiert wurde. Für 22 französische Regionen wurden jeweils zwei Lizenzen ausgeschrieben, darüber hinaus zwei für Guyana und drei für Mayotte. Bis zum 10. Januar
2006 wurden 45 formelle Lizenzanträge eingereicht. Die Regulierungsbehörde ARCEP
stellte daraufhin mit Ausnahme von zwei Regionen (Saint-Pierre und Miquelon) für alle
ausgeschriebenen Gebiete Frequenzknappheit fest. Sie vergab die Frequenzen daher
nach einem in der Ausschreibung festgelegten Bewertungsverfahren. Dieses Verfahren
umfasste drei Bewertungsaspekte:
1.
Flächendeckung: Dieser Aspekt misst zunächst die angestrebte Verfügbarkeit von WiMAX im Juni 2008, 2010 und 2012 anhand der Anzahl der Basisstationen. Darüber hinaus wird in die Bewertung mit einbezogen, inwieweit
der Antragsteller bisher nicht breitbandig angeschlossene Gebiete abdecken
will. Weitere Bewertungsaspekte bestehen in den angebotenen Diensten.
2.
Beitrag zum Breitbandwettbewerb: Dieser Aspekt berücksichtigt, ob ein Bewerber bereits im Breitbandmarkt aktiv ist und ob er ein Resale-Angebot für
Wettbewerber plant.
3.
Finanzielle Aspekte: Dieser Bewertungspunkt bezieht sich auf die Höhe des
Angebots, dass der Bieter für eine Region unterbreitet. ARCEP kalkuliert 4,3
Euro pro Einwohner als angemessene Lizenzgebühr und vergleicht die eingegangenen Angebote anhand dieses Maßstabs.
Unter Wettbewerbsgesichtspunkten wurden die kommunalen Bewerber von der ARCEP
besonders gut bewertet, während sie bei finanziellen Aspekten meist schlechter als die
Mitbewerber abschnitten.71 Darüber hinaus weisen die kommunalen Bewerber z. B.
Schwächen dahingehend auf, dass sie über keine Erfahrungen im Netzbetrieb verfügen
und die Pläne zur technischen Umsetzung Schwächen aufweisen.72
71 Einen Überblick über die Bewertungen der eingereichten Anträge nach Regionen und Antragstellern
gibt http://www.avicca.org/IMG/pdf/06_07_WIM_AttribWimax_TabRecap.pdf.
72 Detaillierte Bewertungen pro Region sind veröffentlicht, s. z. B. Elsaß, http://www.arcep.fr/uploads/tx_gsavis/06-0645.pdf.
Broadband Wireless Access
63
6.2.2.2 Weitere Frequenzbereiche für WiMAX
Auch in Frankreich kann WiMAX über den Frequenzbereich 3,4-3,6 GHz hinaus in weiteren Frequenzbereichen eingesetzt werden: Der Frequenzbereich 5,4-5,7 GHz steht
bereits seit Anfang 2006 für den Einsatz von WiMAX offen und muss für einige Anwendungsbereiche ggf. angepasst werden. Darüber hinaus wird derzeit diskutiert, inwieweit
Frequenzen aus dem Bereich 3,4-3,8 GHz für WiMAX zugänglich gemacht werden
können.
Die Regulierungsbehörde hat für die bereits vergebenen Frequenzen im Januar 2007
die Rahmenbedingungen für den Transfer von Frequenzen bzw. für die gänzliche oder
teilweise Nutzung der Frequenzen durch Dritte festgelegt.73 Durch diese Möglichkeiten
soll der Zugang zu dem zur Verfügung stehenden Frequenzspektrum für eine große
Anbieterzahl erleichtert werden.
6.2.3 Anbieter
Im Juli 2000 wurden in Frankreich zwei nationale Lizenzen im 3,5 GHz-Bereich und
jeweils 2 Lizenzen in 22 Regionen im 26 GHz-Bereich vergeben, deren Nutzungsschwerpunkt zunächst auf WLL lag. Aufgrund von Schwierigkeiten beim Netzaufbau
und wirtschaftlicher Probleme haben die meisten Lizenzinhaber ihre Lizenzen zurückgegeben, so dass im Jahr 2005 nur noch Altitude Télécom (nationale Lizenz) und Neuf
Cegetel (18 regionale Lizenzen) ihre Lizenzen besaßen. Am 6. April 2006 kündigte das
Iliad-Tochterunternehmen Free, ein Tochterunternehmen der Iliad Gruppe, an, seinen
Internet-Kunden über die Iliad-Tochter IFW (Iliad Free WiMAX), die nach dem Aufkauf
von Altitude Télécom in den Besitz derer WLL-Lizenzen gelangt war, demnächst drahtlosen Breitband-Zugang über WiMAX anzubieten. Das Unternehmen Neuf Cegetel hatte eine ähnliche Nutzung seiner WLL-Lizenzen bei der ARCEP beantragt, die jedoch
nicht genehmigt wurde. Daraufhin ging Neuf Cegetel beim Conseil d’État gegen die
Lizenzverwendung der IFW vor, jedoch ohne Erfolg.
Die im Juli 2006 vergebenen regionalen BWA-Frequenzen wurden insgesamt 15 Bewerbern zugeteilt.74 Die Mehrzahl der französischen WiMAX-Anbieter haben einen regionalen Fokus, da sie von Kommunen getragen werden. Sechs Anbieter sind aus
kommunalen Engagements hervorgegangen (z. B. Conseil régional d’Alsace), die teilweise umfangreiche Projekte für den Ausbau der Breitbandinfrastruktur in ländlichen
Gebieten initiiert haben. Insgesamt hatten sich 14 kommunale Zusammenschlüsse für
die WiMAX-Lizenzen beworben. Zu den WiMAX-Betreibern, die einen überregionalen
Fokus haben, gehören Bolloré Télécom, HDRR Multi-Régions und Maxtel. In den Regi-
73 Vgl. ARCEP (2007a).
74 In den Überseedépartments, auf die im Folgenden nicht weiter eingegangen wird, sind die Frequenzen an France Télécom, Guét@li Haut Débit, Guyatel und STOI Internet vergeben worden.
64
Diskussionsbeitrag Nr. 307
onen Ile-de-France und Provence-Alpes-Côte d'Azur ist die Société du Haut Débit
(SHD) tätig. Das Unternehmen Clearwire, das sich auch um die WiMAX-Lizenzen beworben hatte, hat in Frankreich keine Lizenzen erhalten.
Abbildung 6-1:
Anbietergruppen im französischen WiMAX-Markt
Regionale Anbieter
Conseil régional
d'Alsace
Conseil régional
d'Aquitaine
Conseil régional de
Bourgogne
Conseil régional
de Bretagne
Überregionale Anbieter
Bolloré Télécom
Maxtel
HDDR
Conseil régional de
Poitou-Charentes
Société du Haut Débit
Collectivité Territoriale
de Corse
IFW
Quelle: ARCEP
HDRR France hat 11 Lizenzen für insgesamt 5,31 Millionen Euro erworben. HDRR gehört TDF (90,2%), LD Collectivités (4,9%) und Axione (4,9%). HDRR hat zwei Tochtergesellschaften - HDRR Multi-Régions und HDRR Centre Est - gegründet. An der Gesellschaft HDRR Centre Est ist als weiterer Aktionär der Carriers Carrier Naxos beteiligt. Das WiMAX-Geschäftsmodell von HDRR basiert auf Wholesale und fokussiert Internetprovider ohne eigene Infrastruktur. HDRR konzentriert sich beim Netzaufbau auf
die nicht ans Breitband angeschlossenen Gegenden. In den Gebieten, für die HDRR
WiMAX-Frequenzen erhalten hat, haben 870.000 Einwohner keinen Zugang zum breitbandigen Internet. HDRR beabsichtigt, 80% der nicht angeschlossenen Einwohner über
WiMAX an das breitbandige Internet anzuschließen. HDRR kann beim Netzaufbau für
den Aufbau von Basisstationen die Gebäude von TDF nutzen. Ende 2006 nahm HDRR
mit seinem WiMAX-Netz im Loire-Gebiet den Betrieb auf, das 10 Basisstationen umfasste.
Der WiMAX-Betreiber Bolloré Telecom, ein Tochterunternehmen der Gruppe Bolloré
(85%), an dem auch Hub Télécom (10%) und Antalis TV (5%) beteiligt sind, hat 12 Lizenzen für insgesamt 78,34 Mio. Euro erworben. Damit hat Bolloré am stärksten von
allen französischen WiMAX-Anbietern in den Lizenzerwerb investiert. Das Unternehmen, das bis Anfang 2007 im wesentlichen aus einer Gruppe von Consultants von Polyconseil bestand, hat im Januar 2007 eine neue Führung erhalten. Bollore plant die
Broadband Wireless Access
65
Einführung von breitbandigen Internet-Diensten im Laufe des Jahres 2007. Das Unternehmen hat im Sommer 2006 eine 45%-Beteiligung am Wifi-Anbieter Wifirst erworben.
Maxtel hat in 13 Regionen für 8,7 Mio. Euro WiMAX-Lizenzen erworben. Das Unternehmen ist mit dem bereits im WiMAX-Markt aktiven Breitband-Anbieter Iliad verbunden: Die Gesellschafter von Maxtel sind mit je hälftigen Anteilen Altitude Telecom (eine
100%ige Tochter von Iliad) und der Autobahnbetreiber APRR. Maxtel wird WiMAX nutzen, um die bestehende und geplante Infrastruktur basierend auf Glasfaser und xDSL,
auszubauen.
Der WiMAX-Anbieter SHD (Société du Haut Débit) ist ein Joint Venture von SFR (60%)
und Neuf Cegetel (34%), das für 34 Mio. Euro zwei WiMAX-Lizenzen in den dicht besiedelten Regionen Ile-de-France und Provence-Alpes-Côte d'Azur erworben hat. Ende
2006 hat SHD seine ersten Basisstationen in Betrieb genommen.
Bei der Umsetzung kommunaler WiMAX-Strategien spielen Kooperationen mit erfahrenen Netzbetreibern eine wesentliche Rolle. So wurde z. B. in der Region Haut-Rhin, die
zur Region Alsace gehört, für den WiMAX-Ausbau der Netzbetreiber Haut-Rhin
Télécom gegründet, bei dem der Netzaufbau durch LD Collectivités und Est Vidéocommunication erfolgen soll. LD Collectivités ist am WiMAX-Betreiber HDRR beteiligt
und wird durch Neuf Cégétel kontrolliert, das wiederum an dem WiMAX-Anbieter SHD
beteiligt ist. 60% des Projektes werden aus kommunalen Mitteln finanziert. Das Glasfasernetz des regionalen Carriers Carrier Alsace Connexia wird zur Übertragung des WiMAX-Verkehrs auf die nationalen Netze genutzt.
Tabelle 6-2:
Überblick über WiMAX-Betreiber in Frankreich nach Regionen
Unternehmen (Frequenzinhaber)
Bolloré Télécom
Regionen
Aquitaine, Auvergne, Bretagne, Corse, Franche-Comté, Ile-deFrance, Languedoc-Roussillon, Limousin, Midi-Pyrénées, ProvenceAlpes-Côte d'Azur, Picardie, Rhône-Alpes
Collectivité Territoriale de
Corse
Corse
Conseil régional d'Alsace
Alsace
Conseil régional d'Aquitaine
Aquitaine
Conseil régional de Bretagne Bretagne
Conseil régional de Bourgogne
Bourgogne
Conseil régional de PoitouCharentes
Poitou-Charentes
France Télécom
Guyane, Mayotte
Guét@li Haut Débit
Mayotte
66
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Unternehmen (Frequenzinhaber)
Regionen
Guyatel
Guyane
HDRR Multi-Régions
Basse-Normandie, Champagne-Ardenne, Haute-Normandie, Languedoc-Roussillon, Limousin, Lorraine, Nord-Pas de Calais, Pays de
la Loire, Picardie, Poitou-Charentes
HDRR Centre est
Centre
Maxtel
Alsace, Auvergne, Basse-Normandie, Bourgogne, Centre, Champagne-Ardenne, Franche-Comté, Haute-Normandie, Lorraine, MidiPyrénées, Nord-Pas de Calais, Pays de la Loire, Rhône-Alpes
Société du Haut Débit
Ile-de-France, Provence-Alpes-Côte d'Azur
STOI Internet
Mayotte
Quelle: ARCEP (2006).
6.3
Marktentwicklung von BWA in den USA
6.3.1 Breitbandmarkt in den USA
Die Entwicklung des Breitbandmarktes in den USA ist durch günstige Rahmenbedingungen geprägt: Traditionell sind die USA durch eine hohe Penetration von PCc und
eine intensive PC-Nutzung gekennzeichnet, die die Marktdurchdringung von schmalbandigen Internet-Zugängen erleichterte. Bereits im Jahr 2001 nutzten 50% der USamerikanischen Bevölkerung das Internet. In den letzten drei Jahren hat sich die Internet-Penetration bei knapp 70% stabilisiert (2007: 69,2%).75 Darüber hinaus wurde die
Migration von Schmalband zu Breitband durch den Plattform-Wettbewerb zwischen
Kabel und DSL begünstigt. Mitte 2006 waren der FCC zufolge für 73% der Einwohner
DSL-Zugänge und für 93% breitbandige Internetzugänge über Kabel verfügbar.76 Trotz
dieses hohen Ausbaustandes beider Infrastrukturen besteht in den USA eine Unterversorgung in ländlichen Regionen, der von politischer Seite mit zahlreichen Initiativen
begegnet wird. In diesem Zusammenhang wird insbesondere BWA-Lösungen eine bedeutende Rolle zugewiesen.
Über die Breitbandpenetration liegen unterschiedliche Datenquellen vor, die aufgrund
ihrer methodischen Ansätze und Abgrenzungen zu abweichenden Erkenntnissen kommen. Alle Quellen stellen einen Trend zur Breitband-Migration und zur steigenden Online-Nutzung fest, wobei der Anteil der breitbandigen Haushalte unter den InternetNutzern teilweise um bis zu 10 Prozentpunkte abweicht. Die Quellen weisen darauf hin,
dass die Breitband-Penetration Anfang 2007 bei etwa 50% liegt. In Untersuchungen,
75 Vgl. http://www.internetworldstats.com/am/us.htm, abgerufen am 11.07.2007.
76 Vgl. FCC (2007a).
Broadband Wireless Access
67
die auch die ländliche Breitband-Penetration zum Gegenstand haben, zeigen sich deutliche Unterschiede zwischen Stadt und Land (z. B. PEW Internet: Breitband-Penetration
in urbanem Gebiet: 52%, suburban: 49%, ländlich: 31%).77
ƒ
PEW Internet ermittelt Anfang 2007 aufgrund einer Befragung von 2.200 Personen, dass 47% aller Amerikaner zu Hause einen Breitband-Zugang haben und
dass die Penetration gegenüber dem Vorjahr um 5 Prozentpunkte gestiegen ist.
Der Anteil der Breitbandnutzer and den Internet-Nutzern liegt bei 70%.78 Pew
Internet gibt den Anteil der Internet-Nutzer, die zu Hause, bei der Arbeit oder an
anderen Orten drahtlose Zugänge nutzen, mit 34% an.79
ƒ
Nielsen NetRatings zufolge verfügten von den US-amerikanischen InternetNutzern Ende 2006 78% über einen breitbandigen Anschluss.80 Dies entspricht
einen Zuwachs um 13 Prozentpunkte gegenüber dem Vorjahr. Die breitbandig
angeschlossenen Internet-Kunden nutzten im November 2006 durchschnittlich
34 Stunden und 50 Minuten pro Woche das Internet und liegen damit um 33%
höher als schmalbandig angeschlossene Nutzer.81
ƒ
Leichtman Research kommt in seiner Befragung zum Ergebnis, dass der Anteil
der Breitband-Haushalte an den Internet-Nutzern Mitte 2007 72% beträgt (Mitte
2006: 60%).82
In den USA wird die Definition von Breitband derzeit intensiv diskutiert, da die FCC bisher Internet-Anschlüsse schon dann als breitbandig definiert, wenn sie 200 kbit/s downoder upload zur Verfügung stellen. Im Hinblick auf die Breitbandigkeit sind die USA
zahlreichen Kritikern zufolge weniger weit entwickelt als vergleichbare Industrieländer.
19% der ADSL-Anschlüsse stellten Mitte 2006 nur 200 kbit/s im Upload oder Download
bereit. Der Schwerpunkt des DSL-Angebotes (97% aller Kunden) lag auf InternetAnschlüssen, die mehr als 200 kbit/s upload und bis zu 2,5 Mbit/s download anboten.
Der Schwerpunkt der breitbandigen Internet-Anschlüsse über Kabel (81% aller Kunden)
lag im Bereich 12,5 Mbit/s bis 10 Mbit/s.83
77
78
79
80
81
82
83
Vgl. Pew (2007).
Vgl. Pew (2007).
Vgl. Pew (2007a).
Vgl. Nielsen Net Ratings (2006).
Vgl. Nielsen Net Ratings (2006).
Vgl. Leichtman (2007).
Vgl. FCC (2007), S. 2-7.
68
Tabelle 6-3:
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Breitbandige Internet-Anschlüsse in den USA nach Übertragungsraten
über 200
kbit/s upoder
download
über 200 kbit/s up- und download und in der schnelleren Richtung:
200 kbit/s 2,5 Mbit/s
2,5 Mbit/s - 10
Mbit/s
10 Mbit/s - 25
Mbit/s
25 Mbit/s 100 Mbit/s
über 100
Mbit/s
ADSL
4.273.080
12.176.742
6.111.807
11.255
n.a.
n.a.
SDSL
826
327.370
9.223
11
n.a.
n.a.
Mietleitungen
434
583.221
10.363
891
12.270
3.543
292.937
3.053.382
23.039.748
2.099.654
27.779
0
1.093
221.227
315.266
133.339
15.778
13.380
467.876
n.a.
n.a.
0
0
0
27.904
313.011
17.220
2.580
207
54
9.102.064
n.a.
n.a.
0
0
0
-
n.a.
n.a.
0
0
0
14.166.214
16.674.953
29.503.627
2.247.730
56.034
16.977
Kabel
Glasfaser
Satellit
Fixed Wireless
Mobile Wireless
Powerline u.a.
Summe
Quelle: FCC (2007), S. 2-7; Stand: Juni 2006)
6.3.2 Regulatorische Vorgaben und Rahmenbedingungen
In den USA stellt die Bereitstellung von lizenziertem Frequenzspektrum für BWA eine
große Herausforderung dar. Anders als in Europa ist in den USA der 3,5 GHzFrequenzbereich nicht für WiMAX verfügbar, da er für militärische Anwendungen reserviert ist. Im benachbarten Frequenzbereich hat die FCC bei 3,65 GHz Frequenzen für
lizenzfreie Nutzung zur Verfügung gestellt.
Für BWA hat sich daher der Frequenzbereich bei 2,5 GHz zum wichtigsten lizenzierten
Frequenzspektrum entwickelt. Dieses Frequenzspektrum ist jedoch stark beschränkt
und befindet sich derzeit im Besitz von Sprint/Nextel (70%) und Clearwire (15)% sowie
im Besitz zahlreicher kleinerer Frequenzinhaber.84
Darüber hinaus ist in den USA lizenziertes Spektrum in den Bereichen 2,3 GHz, 1,9
GHz und 700 MHz für BWA nutzbar.
84 Vgl. WiMAX.com (2007).
69
Broadband Wireless Access
Im 2,3 GHz-Bereich besitzt BellSouth Lizenzen, die für den Aufbau von WiMAX genutzt
werden.
6.3.3 Wettbewerb
Der Preisvergleich mit Breitband-Anschlüssen, die von Kabel- und DSL-Anbieter vermarktet werden, gestaltet sich aufgrund der zunehmenden Produktbündelung, zahlreicher Sonderangebote und regionaler Differenzierung schwierig. Tendenziell sind WiMAX-Angebote im Vergleich zu DSL- und Kabel-Angeboten mit entsprechenden Bandbreiten wesentlich teurer. Darüber hinaus werden über Kabel und DSL Produktvarianten mit deutlich höheren Übertragungsraten angeboten.
Tabelle 6-4:
Preisbeispiele für Breitband-Internet über Kabel und DSL in den
USA
Kabel (Cox)
Kabel (Cox)
Kabel (Cox)
DSL (Verizon)
DSL (Verizon)
Preis (pro Monat)
16,99 US$
41,95 US$
56,95 US$
14,99 US$
29,99 US$
Download
768 kbit/s
7 Mbit/s
12 Mbit/s
768 kbit/s
3 Mbit/s
Upload
256 kbit/s
512 kbit/s
1 Mbit/s
128 kbit/s
768 kbit/s
7
7
7
9
9
70 MB
70 MB
10 MB
10 MB
E-Mail-Adressen
Web Account
Quelle: Unternehmensangaben; Stand: Juli 2007
6.3.4 Anbieter
•
Clearwire
Clearwire wurde im Oktober 2003 von Craig McCaw in Kirkland (Washington) gegründet und hat im August 2004 mit der Vermarktung seiner Dienste in den USA
(Jacksonville, Florida) begonnen. Am Ende des dritten Quartals 2007 hatte
Clearwire in 48 US-amerikanischen und internationalen Märkten insgesamt
348.000 WiMAX-Kunden. Dabei konzentriert sich Clearwire nicht auf Märkte, die
mit DSL und Kabel unterversorgt sind. Das Absatzgebiet von Clearwire umfasst
sowohl ländliche als auch suburbane und urbane Gegenden.
70
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Bei Umsätzen in Höhe von 100 Mio. US$ im Jahr 2006 hat Clearwire Verluste in
Höhe von 284,2 Mio. Euro erwirtschaftet.85 Die Umsätze von Clearwire sind zwischen 2005 und 2006 um 33 % gestiegen.
Abbildung 6-2:
Dienste-Verfügbarkeit und Kundenentwicklung von Clearwire 20042006
9.000.000
8.551.000
8.000.000
7.000.000
6.000.000
5.000.000
4.000.000
3.788.000
3.447.000
3.000.000
2.000.000
1.000.000
1.515.000
480.000
192.000
-
3.500
Ende 2004
Erreichbare Einwohner
56.200
Ende 2005
Erreichbare Haushalte
184.400
Ende 2006
Kunden
Quelle: Clearwire (2007), S. 9.
Clearwire verfügt in den USA über lizenziertes Frequenzspektrum im 2,5 GHZBereich (2495-2690 MHz). Durch den Aufkauf von weiteren Frequenzen im 2,5
GHz-Bereich, die bis Februar 2007 im Besitz von AT&T waren, hat Clearwire sein
Frequenzspektrum ausgeweitet.
Clearwire hat strategische Partnerschaften mit Intel, Motorola und Bell Canada
gebildet, die insgesamt 1,1 Mrd. US$ in Clearwire investiert haben. Beim Netzaufbau setzt Clearwire die Expedience Technologie von Motorola ein, die eine
standardbasierte BWA-Plattform zur Übertragung IP-basierter Breitbandapplikationen bietet. Zur Entwicklung und Vermarktung von Mobile WiMAX-Diensten ist
Clearwire im Juni 2006 eine Kooperation mit Intel eingegangen. Clearwire ver-
85 Vgl. Clearwire (2007), S. 31.
71
Broadband Wireless Access
treibt seine Produkte zum einen über das Internet und zum anderen über eigene
Shops („Instant Internet Store“) und Kooperationen mit Händlern.
Clearwire bietet breitbandige Internet-Zugänge in drei Produktvarianten an, von
denen zwei auf Privatkunden und einer auf Geschäftskunden ausgerichtet sind.
Im Jahr 2006 hat Clearwire VoIP-Dienste in 13 US-amerikanischen Märkten eingeführt. Die angebotenen Bandbreiten der Internet-Zugänge belaufen sich auf
768 kbit/s download und 256 kbit/s upload beim Standardprodukt für Privatkunden, das für eine monatliche Grundgebühr in Höhe von 29,99 US$ offeriert wird.
Der Premium-Zugang für Privatkunden und der Business-Zugang erreichen
Download-Bandbreiten von bis zu 1,5 Mbit/s und upload-Raten von bis zu 256
kbit/s. Die Laufzeit der Verträge beträgt zwei Jahre. Clearwire bietet regional
leicht differenzierte Preise an.
Clearwire hat zahlreiche Marketingmaßnahmen und Rabattaktionen gestartet, die
z. B. die ersten drei Monate zu einem reduzierten Preis anbieten. Zudem werden
auch Produktbündel angeboten, die Sprachdienste (Voice over IP) beinhalten. So
erhält z. B. ein ClearPremium-Kunde für insgesamt 71,98 US$ zusätzlich zum Internet-Anschluss Sprachdienste, die alle nationalen und lokalen Gespräche abdecken – d.h. der Aufpreis für Sprachdienste beträgt 34,99 US$.
Tabelle 6-5:
Produktangebot von Clearwire in den USA*
ClearValue
ClearPremium
ClearBusiness
29,99 US$
36,99 US$
49,99 US$
Download
up to 768 kbit/s
up to 1,5 Mbit/s
Up to 1,5 Mbit/s
Upload
up to 256 kbit/s
up to 256 kbit/s
Up to 256 kbit/s
E-Mail-Adressen
3
5
8
Web Account
-
10 MB
25 MB
50 US$
50 US$
50 US$
Preis (pro Monat)
Einmalige Anschlussgebühr
* Produkte, die in Aberdeen verfügbar sind
Quelle: Unternehmensangaben; Stand: Juli 2007
Zur zügigeren Markterschließung ist Clearwire Vertriebskooperationen eingegangen. Seit Mai 2007 vertreibt AOL die Breitband-Zugänge von Clearwire an AOLKunden, die bisher noch keine schnellen Internetverbindungen haben.
72
Diskussionsbeitrag Nr. 307
Seit Sommer 2007 kooperiert Clearwire mit den Satellitenanbieter DIRECTV und
DISH Network, die WiMAX-Dienste ihren Satelliten TV-Kunden anbieten werden
und Clearwire im Gegenzug die Vermarktung von TV-Diensten ermöglichen.
Clearwire hatte sich bis zu diesem Zeitpunkt ausschließlich auf die Vermarktung
von BWA-Diensten konzentriert. Durch die Kooperation mit den Satellitenbetreibern kann Clearwire in Konkurrenz zu lokalen Kabelnetzbetreibern treten, die sich
bisher v. a. durch Produktbündelung Wettbewerbsvorteile verschaffen.
•
Kooperation von Clearwire und Sprint Nextel
Im Juli 2007 verkündete Clearwire künftig mit Sprint Nextel für den Aufbau eines
USA-weiten WiMAX-Netzes zu kooperieren. Es sollten dicht besiedelte Regionen
mit insgesamt 100 Einwohnern mit WiMAX-Netzen überzogen werden. Diese Kooperation wurde jedoch im November 2007 wieder abgesagt.86 Anfang 2008 wurde dennoch spekuliert, ob es zu einer Wiederaufnahme der Kooperationsgespräche kommen wird, ausgelöst durch eine größere Investitionsbereitschaft von Intel
in ein derartiges Unternehmen.87
•
Sprint Nextel
Die WiMAX-Aktivitäten von Sprint Nextel sind nach dem (vorläufigen) Scheitern
der Kooperation mit Clearwire in Frage gestellt. Vorerst sollen im April zwei erste
kommerzielle Netze gestartet werden. Sprint Nextel besitzt derzeit etwa 15% des
2,5 GHz-Frequenzspektrums in den USA und hat etwa 160.000 Breitbandkunden.
Für die WiMAX-Branche insgesamt haben die Aktivitäten von Sprint Nextel und Clearwire einen bedeutenden Signaleffekt. Gelingt es trotz hoher Investitionszusagen von
Intel und anderen Herstellern sowie unabhängigen Kapitalgebern nicht, ein tragfähiges
Geschäftsmodell zu etablieren, wird sich WiMAX weiter in Richtung einer Nischentechnologie entwickeln. Haben sie hingegen auch mit mobilen Breitbanddiensten Erfolg, so
wird dies auch positive externe Effekte für die Verfügbarkeit kostengünstiger WiMAXSysteme und Endgeräte in Europa und Deutschland haben.
86 Vgl. „US-Carrier Sprint Nextel und Clearwire legen WiMAX-Kooperation auf Eis“, Meldung auf heise.de vom 9.11.2007.
87 Vgl. „Sprint Nextel und Clearwire wagen neuen Anlauf für gemeinsames landesweites WiMAX-Netz“,
Meldung auf de.internet.com vom 31.01.2008.
73
Broadband Wireless Access
7
Fazit
Die noch vor zwei bis drei Jahren vorherrschende Euphorie bezüglich neuer BWATechnologien, die zum Teil sogar mit einem Abgesang auf leitungsgebundene Breitbandnetze verbunden war, ist heute einer deutlich zurückgenommenen und realistischeren Einschätzung gewichen. Anfangs kommunizierte Reichweiten von 50 km und
Datenraten je Nutzer im zweistelligen Megabit-Bereich werden in den ersten kommerziellen BWA-Netzen bei weiten nicht erreicht. Auch einige zu ambitionierte Businesspläne, die in der frühen Phase ausgearbeitet wurden, mussten mittlerweile aufgegeben
werden.
Übertriebene Erwartungen sind in der Anfangsphase einer neuen Technologie durchaus häufig zu beobachten und kein Spezifikum von BWA. Auch auf dem Weg zur
Marktreife von UMTS, WLAN oder VoIP kam es zu ähnlichen Verläufen bei den Erwartungen (vgl. Abbildung 7-1).
Abbildung 7-1:
WiMAX im Verlauf der Erwartungskurve
Grad der
Aufmerksamkeit /
Erwartungen
LTE X
Mobile
WiMAX
X
HSPA
X
Trigger Euphorie Ernüchterung
VoIP
Fixed
X
WiMAX
X
praktische
Erfahrungen
UMTS
X
WLAN
X
Produktivitätsplateau
Grad der
Marktreife
Quelle: Hype-Cycle nach Gartner, eigene Modifikationen
Auf Basis einer realistischen Einschätzung und erster praktischer Erfahrungen lassen
sich durchaus Erfolg versprechende BWA-Geschäftsmodelle aufsetzen. Ein Abgesang
auf BWA wäre voreilig. Auch wenn die Technologie nicht, wie zunächst vielfach be-
74
Diskussionsbeitrag Nr. 307
hauptet, eine Art „Eierlegende Wollmilchsau“ hergibt, so eignet sie sich sehr gut für den
Einsatz in Nischen.
Es zeigt sich in der internationalen Betrachtung, dass in Ländern, die früher als
Deutschland Frequenzzuteilungen für BWA-Dienste vorgenommen haben, kein erkennbar nachhaltiger Vorsprung erzielt worden ist. Wie aktuelle Beispiele aus Österreich und
der Schweiz zeigen, bringen frühe Frequenzzuteilungen mit entsprechend frühen Netzaufbauverpflichtungen die Unternehmen in Zeitnot und können bei einigen Akteuren gar
einen Ausstieg aus der BWA-Technologie forcieren.
Weitgehend Konsens besteht darüber, dass sich WiMAX als Standard für BWASysteme etablieren konnte. Dabei werden die bisherigen WiMAX-Profile nach IEEE
802.16d, die ausschließlich ortsfeste Dienste unterstützen, mehr und mehr durch Mobile WiMAX-Profile nach IEEE 802.16e abgelöst. Letztere können sowohl für ortsfeste als
auch für mobile Breitbanddatendienste eingesetzt werden. Bei Mobile WiMAX kommt
die neueste Technologie, sowohl was das Kodierungsverfahren als auch die Antennen
betrifft, zum Einsatz. Entsprechend sind noch technische Optimierungen und Kostendegressionen zu erwarten.
Ein Großteil der Verzögerungen beim Roll-out von BWA-Netzen kann dem Umstand
zugeschrieben werden, dass Systeme nach 802.16d und 802.16e nicht miteinander
kompatibel und letztere erst seit kurzem am Markt verfügbar sind. Die Investoren und
Netzbetreiber sehen Vorteile darin, direkt in 802.16e-Netze zu investieren. Wenn im
Lauf des Jahres 2008 und 2009 vermehrt Endgeräte mit diesem Standard, insbesondere auch Intels „Montevina“ Chip-Sets, auf den Markt kommen, ist mit einem deutlich
beschleunigten Netzaufbau zu rechnen. Hier werden künftig vermehrt positive Netzwerkeffekte zu beobachten sein.
Vorrangig werden BWA-Netze in Gebieten errichtet, die bislang keine Breitbandversorgung („weiße Flecken“) oder eine für künftige Bedarfe unzureichende Netze mit Angeboten unter 1 Mbit/s („graue Flecken“) aufweisen. Es ist durchaus vorstellbar, dass innerhalb weniger Jahre nahezu alle unversorgten Gebiete in Deutschland mit BWANetzen ausgestattet werden können. Mit der bevorstehenden Standardisierung von
„WiMAX 700“, wird sicherlich die Debatte um die Nutzung von vormaligen Rundfunkfrequenzen („Digitale Dividende“) für BWA in bevölkerungsarmen Regionen neue Nahrung
erhalten. Längerfristig wird anstatt eines flächendeckenden BWA-Netzes für den fixen
Breitbandzugang, ein Flickenteppich zahlreicher Inselnetze entstehen. Städtische Gebiete mit stark ausgeprägtem Wettbewerb durch leitungsgebundene Netze (DSL, Kabel
und FTTx) bleiben für Fixed WiMAX uninteressant. In ländlichen Regionen wird die
Nachfrage nach Breitbandanschlüssen als nicht ausreichend für mehrere wettbewerbliche BWA-Netze eingeschätzt. Für die ersten Netzbetreiber werden daher regionale
First Mover-Vorteile erwartet.
Broadband Wireless Access
75
Bedeutendster Kostenfaktor für die Errichtung von BWA-Netzen in kleinen Ortschaften,
stellt die Zuführung zum nächsten Breitband-PoP dar. Soweit es geht, greifen die BWANetzbetreiber auf vorhandene Glasfaseranbindungen, beispielsweise entlang der Elektrizitätsnetze zurück. Bevor jedoch kostenaufwändig neue Erdkabel zur Breitbandzuführung verlegt werden müssten, kommen Richtfunkstrecken zum Einsatz.
Kommunen, die noch keine Breitbandversorgung besitzen, können auf vielfältige Weise
die Ansiedelung von BWA-Netzen unterstützen. Sie können beispielsweise den aktiven
Kontakt mit den Netzbetreibern suchen, die Nachfrage bei den Bewohnern vor Ort abfragen und sie gebündelt an potenzielle Netzbetreiber kommunizieren. Aber auch die
Bereitstellung von kommunaler Infrastruktur, wie beispielsweise Gebäude als Antennenstandorte kann die Wirtschaftlichkeit von BWA-Netzen verbessern und damit die
Investitionsbereitschaft verstärken.
Je nach technischem Konzept, den Kosten für die Zuführung und den topologischen
Bedingungen für die Netzplanung, erfordert ein positiver Business-Case mindestens 50
bis 100 BWA-Kunden an einem Standort. Experten rechnen damit, dass es künftig zudem vermehrt Preisdifferenzierungen zwischen städtischen und ländlichen Netzen geben wird, um die höheren Kosten pro ländlichem Nutzer darzustellen.
Während der Ausbau von BWA-Netzen für das Angebot von ortsfesten Breitbandzugängen einschließlich Telefonanschlüsse voranschreitet, sind Investitionen in künftige
BWA-Netze für mobile Breitbanddienste noch äußerst ungewiss. Wesentliche Unsicherheitsfaktoren stellen hier die weitere Nachfrageentwicklung nach dem mobilen Internet, die Verfügbarkeit und Praxistauglichkeit von mobilen WiMAX-Endgeräten, die
Allokation der weiteren Mobilfunkfrequenzen, insbesondere im 2,6 MHz-Band sowie die
Standardisierung und Marktreife der kommenden Mobilfunktechnologie LTE und schließlich das Investitionsverhalten der Mobilfunknetzbetreiber dar. Man wird wahrscheinlich
erst in ein bis zwei Jahren erkennen können, inwieweit sich eine positive Investitionsbereitschaft hinsichtlich städtischer BWA-Netze für mobile Dienste entwickelt.
Angesichts des gegenwärtig zögerlichen bis gar nicht stattfindenden Netzausbau durch
einige der Zuteilungsinhaber von 3,5 GHz-Frequenzen, ist es zu erwarten, dass die mit
der Zuteilung verbundenen Versorgungsverpflichtungen in ihrer ersten Stufe Ende 2009
nicht oder nur zum Teil eingehalten werden.
76
Diskussionsbeitrag Nr. 307
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Vergabeverfahrens zur Vergabe von Frequenzen im Bereich 3,5 GHz für den breitbandigen drahtlosen Netzzugang (Broadband Wireless Access, BWA) sowie die Festlegungen und Regelungen für die Durchführung des Verfahrens; Entscheidung nach §§ 55
Abs. 9, 61 Abs. 1, Abs. 2, Abs. 4 und 5, 132 Abs. 1 und 3 TKG, veröffentlicht im Amtsblatt Nr. 20 vom 11.10.06, Verfügung Nr. 42/2006, Bonn
BNetzA (2007): Entwurf einer Entscheidung der Präsidentenkammer über die Anordnung und
die Wahl des Vergabeverfahrens zur Vergabe von Frequenzen in den Bereichen 1,8
GHz, 2 GHz, und 2,6 GHz für den digitalen zellularen Mobilfunk nach §§ 55 Abs. 9, 61
Abs. 1 und 2, 132 Abs. 1 und 3 TKG; Anhörung nach §§ 55 Abs. 9 Satz 2, 61 Abs. 1
TKG, Mitteilung 219/2007, veröffentlicht am 4.4.2007, Bonn
Broadband Wireless Access
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79
Broadband Wireless Access
Anhang: Detaillierte Ergebnisse der BWA-Auktion (Dezember 2006)
Frequenzpaket A
Betrag
€ in Tsd
Frequenzpaket B
Betrag
€ in Tsd
Frequenzpaket C
Betrag
€ in Tsd
Frequenzpaket D
Betrag
€ in Tsd
Region 01:
Schleswig
Clearwire
326
Inquam
287
DBD
292
0
Region 02:
Hamburg
Clearwire
737
Inquam
660
DBD
665
0
Region 03:
Weser-Ems
Clearwire
666
Inquam
571
DBD
622
0
Region 04:
Bremen/Lüneb.
Clearwire
617
Inquam
526
DBD
575
0
Region 05:
Hannover/B,
Clearwire
923
Inquam
805
DBD
854
0
Region 06:
Mecklenburg
Clearwire
222
Inquam
192
DBD
194
0
Region 07:
Vorpommern
Clearwire
177
Inquam
151
DBD
108
0
Region 08:
Köln/Düsseldorf
Clearwire
2.011
Inquam
1.819
DBD
1.824
0
Region 09:
Detmold/Arnsb.
Clearwire
750
Inquam
672
DBD
677
0
Region 10:
Münster
Clearwire
1.038
Inquam
934
DBD
939
0
Region 11:
Sachsen-Anhalt
Clearwire
315
Inquam
277
DBD
282
0
Region 12:
Berlin/Branden.
Clearwire
1.128
Inquam
1.016
DBD
1.021
0
Region 13
Trier/Koblenz
Clearwire
385
Inquam
340
DBD
345
0
Region 14:
Saarland/Pfalz
Clearwire
511
Inquam
455
Region 15:
Rhein/Main
Clearwire
955
Inquam
859
DBD
864
0
Region 16:
Kassel/Gießen
Clearwire
495
Inquam
440
DBD
445
0
Region 17:
Thüringen
Clearwire
432
Inquam
383
DBD
388
0
Region 18:
Halle/Leipzig
Clearwire
449
Inquam
399
DBD
404
0
Region 19:
Dresden/Lausitz
Clearwire
463
Inquam
411
DBD
416
0
Region 20:
Chemnitz
Clearwire
403
Inquam
357
DBD
362
0
Region 21:
Stuttgart/Karlsr.
Clearwire
1.499
Inquam
1.353
DBD
1.245
0
Region 22:
Freiburg
Clearwire
491
Inquam
437
DBD
442
0
Region 23:
Tübingen
Clearwire
402
Inquam
356
DBD
361
0
Region 24:
Franken
Clearwire
799
Inquam
717
DBD
722
0
Region 25:
Oberpalz
Clearwire
238
Inquam
207
DBD
212
Region 26:
Schwaben
Clearwire
435
Inquam
386
DBD
391
Region 27:
Oberbayern
Clearwire
2.590
Inquam
2.374
DBD
1.932
Region 28:
Niederbayern
Clearwire
236
Inquam
205
DBD
210
Quelle: Bundesnetzagentur
0
DBD
Televersa
441
207
0
MGM Group
Televersa
1.203
141
81
Sonstige Diskussionsbeiträge
Als "Diskussionsbeiträge" des Wissenschaftlichen Instituts für Infrastruktur und Kommunikationsdienste sind zuletzt erschienen:
Nr. 228: Astrid Höckels:
Nr. 239: Peter Stamm, Franz Büllingen:
Internationaler Vergleich der Wettbewerbsentwicklung im Local Loop,
Dezember 2001
Kabelfernsehen im Wettbewerb der
Plattformen für Rundfunkübertragung Eine Abschätzung der Substitutionspotenziale, November 2002
Nr. 229: Anette Metzler:
Preispolitik und Möglichkeiten der Umsatzgenerierung von Internet Service
Providern, Dezember 2001
Nr. 230: Karl-Heinz Neumann:
Volkswirtschaftliche Bedeutung
Resale, Januar 2002
von
Nr. 231: Ingo Vogelsang:
Theorie und Praxis des Resale-Prinzips
in der amerikanischen Telekommunikationsregulierung, Januar 2002
Nr. 232: Ulrich Stumpf:
Prospects for Improving Competition in
Mobile Roaming, März 2002
Nr. 233: Wolfgang Kiesewetter:
Mobile Virtual Network Operators –
Ökonomische Perspektiven und regulatorische Probleme, März 2002
Nr. 234: Hasan Alkas:
Die Neue Investitionstheorie der Realoptionen und ihre Auswirkungen auf die
Regulierung im Telekommunikationssektor, März 2002
Nr. 235: Karl-Heinz Neumann:
Resale im deutschen Festnetz,
Mai 2002
Nr. 236: Wolfgang Kiesewetter, Lorenz Nett und
Ulrich Stumpf:
Regulierung und Wettbewerb auf europäischen Mobilfunkmärkten, Juni 2002
Nr. 237: Hilke Smit:
Auswirkungen des e-Commerce auf
den Postmarkt, Juni 2002
Nr. 238: Hilke Smit:
Reform des UPU-Endvergütungssystems in sich wandelnden Postmärkten,
Juni 2002
Nr. 240: Dieter Elixmann, Cornelia Stappen
unter Mitarbeit von Anette Metzler:
Regulierungs- und wettbewerbspolitische Aspekte von Billing- und Abrechnungsprozessen im Festnetz, Januar
2003
Nr. 241: Lorenz Nett, Ulrich Stumpf
unter Mitarbeit von Ulrich Ellinghaus,
Joachim Scherer, Sonia Strube Martins, Ingo Vogelsang:
Eckpunkte zur Ausgestaltung eines
möglichen Handels mit Frequenzen,
Februar 2003
Nr. 242: Christin-Isabel Gries:
Die Entwicklung der Nachfrage nach
breitbandigem Internet-Zugang, April
2003
Nr. 243: Wolfgang Briglauer:
Generisches Referenzmodell für die
Analyse relevanter Kommunikationsmärkte – Wettbewerbsökonomische
Grundfragen, Mai 2003
Nr. 244: Peter Stamm, Martin Wörter:
Mobile Portale – Merkmale, Marktstruktur und Unternehmensstrategien, Juli
2003
Nr. 245: Franz Büllingen, Annette Hillebrand:
Sicherstellung der Überwachbarkeit der
Telekommunikation: Ein Vergleich der
Regelungen in den G7-Staaten, Juli
2003
Nr. 246: Franz Büllingen, Annette Hillebrand:
Gesundheitliche und ökologische Aspekte mobiler Telekommunikation –
Wissenschaftlicher Diskurs, Regulierung und öffentliche Debatte, Juli 2003
Nr. 247: Anette Metzler, Cornelia Stappen
unter Mitarbeit von Dieter Elixmann:
Aktuelle Marktstruktur der Anbieter von
TK-Diensten im Festnetz sowie Faktoren für den Erfolg von Geschäftsmodellen, September 2003
82
Sonstige Diskussionsbeiträge
Nr. 248: Dieter Elixmann, Ulrike Schimmel
with contributions of Anette Metzler:
"Next Generation Networks" and Challenges for Future Regulatory Policy,
November 2003
Nr. 258: Franz Büllingen, Annette Hillebrand,
Diana Rätz:
Alternative Streitbeilegung in der aktuellen EMVU-Debatte, November 2004
Nr. 259: Daniel Schäffner:
Nr. 249: Martin O. Wengler, Ralf G. Schäfer:
Substitutionsbeziehungen
zwischen
Festnetz und Mobilfunk: Empirische
Evidenz für Deutschland und ein Survey internationaler Studien, Dezember
2003
Nr. 250: Ralf G. Schäfer:
Das Verhalten der Nachfrager im deutschen Telekommunikationsmarkt unter
wettbewerblichen Aspekten, Dezember
2003
Nr. 251: Dieter Elixmann, Anette Metzler, Ralf
G. Schäfer:
Kapitalmarktinduzierte Veränderungen
von
Unternehmensstrategien
und
Marktstrukturen im TK-Markt, März
2004
Nr. 252: Franz Büllingen, Christin-Isabel Gries,
Peter Stamm:
Der Markt für Public Wireless LAN in
Deutschland, Mai 2004
Nr. 253: Dieter Elixmann, Annette Hillebrand,
Ralf G. Schäfer, Martin O. Wengler:
Zusammenwachsen von Telefonie und
Internet – Marktentwicklungen und
Herausforderungen der Implementierung von ENUM, Juni 2004
Nr. 254: Andreas Hense, Daniel Schäffner:
Regulatorische Aufgaben im Energiebereich – ein europäischer Vergleich,
Juni 2004
Nr. 255: Andreas Hense:
Qualitätsregulierung und wettbewerbspolitische Implikationen auf Postmärkten, September 2004
Nr. 256: Peter Stamm:
Hybridnetze im Mobilfunk – technische
Konzepte, Pilotprojekte und regulatorische Fragestellungen, Oktober 2004
Nr. 257: Christin-Isabel Gries:
Entwicklung der DSL-Märkte im internationalen Vergleich, Oktober 2004
Regulierungsökonomische Aspekte des
informatorischen Unbundling im Energiebereich, Dezember 2004
Nr. 260: Sonja Schölermann:
Das Produktangebot von Universaldienstleistern und deren Vergleichbarkeit, Dezember 2004
Nr. 261: Franz Büllingen, Aurélia Gillet, ChristinIsabel Gries, Annette Hillebrand, Peter
Stamm:
Stand und Perspektiven der Vorratsdatenspeicherung im internationalen Vergleich, Februar 2005
Nr. 262: Oliver Franz, Marcus Stronzik:
Benchmarking-Ansätze zum Vergleich
der Effizienz von Energieunternehmen,
Februar 2005
Nr. 263: Andreas Hense:
Gasmarktregulierung in Europa: Ansätze, Erfahrungen und mögliche Implikationen für das deutsche Regulierungsmodell, März 2005
Nr. 264: Franz Büllingen, Diana Rätz:
VoIP – Marktentwicklungen und regulatorische Herausforderungen, Mai 2005
Nr. 265: Ralf G. Schäfer, Andrej Schöbel:
Stand der Backbone-Infrastruktur in
Deutschland – Eine Markt- und Wettbewerbsanalyse, Juli 2005
Nr. 266: Annette Hillebrand, Alexander
Kohlstedt, Sonia Strube Martins:
Selbstregulierung
bei
Standardisierungsprozessen am Beispiel von
Mobile Number Portability, Juli 2005
Nr. 267: Oliver Franz, Daniel Schäffner, Bastian
Trage:
Grundformen der Entgeltregulierung:
Vor- und Nachteile von Price-Cap,
Revenue-Cap und hybriden Ansätzen,
August 2005
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Sonstige Diskussionsbeiträge
Nr. 268: Andreas Hense, Marcus Stronzik:
Produktivitätsentwicklung der deutschen Strom- und Gasnetzbetreiber –
Untersuchungsmethodik und empirische Ergebnisse, September 2005
Nr. 269: Ingo Vogelsang:
Resale und konsistente Entgeltregulierung, Oktober 2005
Nr. 270: Nicole Angenendt, Daniel Schäffner:
Regulierungsökonomische Aspekte des
Unbundling bei Versorgungsunternehmen unter besonderer Berücksichtigung von Pacht- und Dienstleistungsmodellen, November 2005
Nr. 278: Alexander Kohlstedt:
Neuere Theoriebeiträge zur Netzökonomie: Zweiseitige Märkte und On-net/
Off-net-Tariffdifferenzierung,
August
2006
Nr. 279: Gernot Müller:
Zur Ökonomie von
systemen, August 2006
Trassenpreis-
Nr. 280: Franz Büllingen, Peter Stamm in Kooperation mit Prof. Dr.-Ing. Peter Vary,
Helge E. Lüders und Marc Werner
(RWTH Aachen):
Potenziale alternativer Techniken zur
bedarfsgerechten
Versorgung
mit
Breitbandzugängen, September 2006
Nr. 271: Sonja Schölermann:
Vertikale Integration bei Postnetzbetreibern – Geschäftsstrategien und
Wettbewerbsrisiken, Dezember 2005
Nr. 272: Franz Büllingen, Annette Hillebrand,
Peter Stamm:
Transaktionskosten der Nutzung des
Internet durch Missbrauch (Spamming)
und Regulierungsmöglichkeiten, Januar
2006
Nr. 273: Gernot Müller, Daniel Schäffner,
Marcus Stronzik, Matthias Wissner:
Indikatoren zur Messung von Qualität
und Zuverlässigkeit in Strom- und Gasversorgungsnetzen, April 2006
Nr. 274: J. Scott Marcus:
Interconnection in an NGN Environment, Mai 2006
Nr. 275: Ralf G. Schäfer, Andrej Schöbel:
Incumbents und ihre Preisstrategien im
Telefondienst – ein internationaler Vergleich, Juni 2006
Nr. 281: Michael Brinkmann, Dragan Ilic:
Technische und ökonomische Aspekte
des VDSL-Ausbaus, Glasfaser als Alternative auf der (vor-) letzten Meile,
Oktober 2006
Nr. 282: Franz Büllingen:
Mobile Enterprise-Solutions –- Stand
und Perspektiven mobiler Kommunikationslösungen in kleinen und mittleren Unternehmen, November 2006
Nr. 283: Franz Büllingen, Peter Stamm:
Triple Play im Mobilfunk: Mobiles Fernsehen über konvergente Hybridnetze,
Dezember 2006
Nr. 284: Mark Oelmann, Sonja Schölermann:
Die Anwendbarkeit von Vergleichsmarktanalysen bei Regulierungsentscheidungen im Postsektor, Dezember
2006
Nr. 285: Iris Böschen:
Nr. 276: Alex Kalevi Dieke, Sonja Schölermann:
VoIP im Privatkundenmarkt – Marktstrukturen und Geschäftsmodelle,
Dezember 2006
Wettbewerbspolitische Bedeutung des
Postleitzahlensystems, Juni 2006
Nr. 286: Franz Büllingen, Christin-Isabel Gries,
Peter Stamm:
Nr. 277: Marcus Stronzik, Oliver Franz:
Berechnungen zum generellen XFaktor für deutsche Strom- und Gasnetze: Produktivitäts- und Inputpreisdifferential, Juli 2006
Stand und Perspektiven der Telekommunikationsnutzung in den Breitbandkabelnetzen, Januar 2007
Nr. 287: Konrad Zoz:
Modellgestützte Evaluierung von Geschäftsmodellen alternativer Teilnehmernetzbetreiber in Deutschland, Januar 2007
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Sonstige Diskussionsbeiträge
Nr. 288: Wolfgang Kiesewetter:
Marktanalyse und Abhilfemaßnahmen
nach dem EU-Regulierungsrahmen im
Ländervergleich, Februar 2007
Nr. 298: Christian Growitsch, Matthias Wissner:
Die Liberalisierung des ZählMesswesens, September 2007
und
Nr. 299: Stephan Jay:
Nr. 289: Dieter Elixmann, Ralf G. Schäfer, Andrej Schöbel:
Internationaler Vergleich der Sektorperformance in der Telekommunikation
und ihrer Bestimmungsgründe, Februar
2007
Nr. 290: Ulrich Stumpf:
Regulatory Approach to Fixed-Mobile
Substitution, Bundling and Integration,
März 2007
Bedeutung von Bitstrom in europäischen Breitbandvorleistungsmärkten, September 2007
Nr. 300: Christian Growitsch, Gernot Müller,
Margarethe Rammerstorfer, Prof. Dr.
Christoph Weber (Lehrstuhl für Energiewirtschaft, Universität DuisburgEssen):
Determinanten der Preisentwicklung
auf dem deutschen Minutenreservemarkt, Oktober 2007
Nr. 291: Mark Oelmann:
Regulatorische Marktzutrittsbedingungen und ihre Auswirkungen auf den
Wettbewerb: Erfahrungen aus ausgewählten Briefmärkten Europas, März
2007
Nr. 301: Gernot Müller::
Zur kostenbasierten Regulierung von
Eisenbahninfrastrukturentgelten – Eine
ökonomische Analyse von Kostenkonzepten und Kostentreibern, Dezember
2007
Nr. 292: Patrick Anell, Dieter Elixmann:
"Triple Play"-Angebote von Festnetzbetreibern: Implikationen für Unternehmensstrategien, Wettbewerb(s)politik und Regulierung, März 2007
Nr. 302: Patrick Anell, Stephan Jay, Thomas
Plückebaum:
Nachfrage nach Internetdiensten –
Dienstearten, Verkehrseigenschaften
und Quality of Service, Dezember 2007
Nr. 293: Daniel Schäffner:
Bestimmung des Ausgangsniveaus der
Kosten und des kalkulatorischen Eigenkapitalzinssatzes für eine Anreizregulierung des Energiesektors, April
2007
Nr. 294: Alex Kalevi Dieke, Sonja Schölermann:
Ex-ante-Preisregulierung nach vollständiger Marktöffnung der Briefmärkte, April 2007
Nr. 303: Christian Growitsch, Margarethe Rammerstorfer:
Zur wettbewerblichen Wirkung des
Zweivertragsmodells im deutschen
Gasmarkt, Februar 2008
Nr. 304: Patrick Anell, Konrad Zoz:
Die Auswirkungen der Festnetzmobilfunksubstitution auf die Kosten des leitungsvermittelten Festnetzes, Februar
2008
Nr. 295: Alex Kalevi Dieke, Martin Zauner:
Arbeitsbedingungen im Briefmarkt, Mai
2007
Nr. 296: Antonia Niederprüm:
Geschäftsstrategien von Postunternehmen in Europa, Juli 2007
Nr. 297: Nicole Angenendt, Gernot Müller, Marcus Stronzik, Matthias Wissner:
Stromerzeugung und Stromvertrieb –
eine wettbewerbsökonomische Analyse, August 2007
Nr. 305: Marcus Stronzik, Margarethe Rammerstorfer, Anne Neumann:
Wettbewerb im Markt für Erdgasspeicher, März 2008
Nr. 306: Martin Zauner:
Wettbewerbspolitische Beurteilung von
Rabattsystemen im Postmarkt, März
2008
Nr. 307: Franz Büllingen, Christin-Isabel Gries,
Peter Stamm:
Geschäftsmodelle und aktuelle Entwicklungen im Markt für Broadband
Wireless Access-Dienste, März 2008
ISSN 1865-8997